JPH0738399B2 - ワイヤボンデイング方法及びその装置 - Google Patents
ワイヤボンデイング方法及びその装置Info
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- JPH0738399B2 JPH0738399B2 JP25682086A JP25682086A JPH0738399B2 JP H0738399 B2 JPH0738399 B2 JP H0738399B2 JP 25682086 A JP25682086 A JP 25682086A JP 25682086 A JP25682086 A JP 25682086A JP H0738399 B2 JPH0738399 B2 JP H0738399B2
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- clamp
- force
- clamping
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
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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、半導体装置の配線時に生じるクランプ力の不
安定性を除去することのできるワイヤボンディング方法
及びその装置に関する。
安定性を除去することのできるワイヤボンディング方法
及びその装置に関する。
（従来の技術） 半導体装置の製造には、ペレットと外部リードとの間を
金ワイヤにより結線する例えば特開昭61-101012号に開
示されているようなワイヤボンディング装置が用いられ
ている。このような装置においては、キャピラリにより
被圧着物に所定の加圧力で固着されるワイヤを繰出すた
めのクランプ機構を有している。このクランプ機構は、
その駆動源として圧電素子を用い、この圧電素子の印加
電圧を制御することにより、ワイヤをクランプしてい
る。
金ワイヤにより結線する例えば特開昭61-101012号に開
示されているようなワイヤボンディング装置が用いられ
ている。このような装置においては、キャピラリにより
被圧着物に所定の加圧力で固着されるワイヤを繰出すた
めのクランプ機構を有している。このクランプ機構は、
その駆動源として圧電素子を用い、この圧電素子の印加
電圧を制御することにより、ワイヤをクランプしてい
る。
しかしながら、上記従来の装置においては、実際にワイ
ヤに加えられるクランプ力が不明であり、適正なクラン
プ力を得ることが困難である不都合を生じている。こと
に、ルーピング時に、ワイヤにテンションをかける場合
においては、ワイヤの材種，ワイヤ径，クランパの種類
等により、ワイヤにかかる摩擦力が違うため適正なルー
プ形成を困難にしていた。このような不都合は、半導体
装置製造の歩留低下の一因ともなっていた。
ヤに加えられるクランプ力が不明であり、適正なクラン
プ力を得ることが困難である不都合を生じている。こと
に、ルーピング時に、ワイヤにテンションをかける場合
においては、ワイヤの材種，ワイヤ径，クランパの種類
等により、ワイヤにかかる摩擦力が違うため適正なルー
プ形成を困難にしていた。このような不都合は、半導体
装置製造の歩留低下の一因ともなっていた。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記ワイヤボンディングのクランプ時に惹起
する問題を顧慮してなされたもので、ワイヤのクランプ
時に、最適なクランプ力を安定して投入できるワイヤボ
ンディング方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
する問題を顧慮してなされたもので、ワイヤのクランプ
時に、最適なクランプ力を安定して投入できるワイヤボ
ンディング方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段と作用） 本発明のワイヤボンディング方法は、ワイヤをクランプ
するクランプ工程と、クランプ力を検出するクランプ工
程と、検出されたクランプ力に基づいてクランプ力を調
整する工程とからなる。
するクランプ工程と、クランプ力を検出するクランプ工
程と、検出されたクランプ力に基づいてクランプ力を調
整する工程とからなる。
また、本発明のワイヤボンディング装置は、ワイヤをク
ランプするクランプ手段と、クランプ力を検出する手段
と、検出されたクランプ力に基づいてクランプ力を制御
する手段とからなる。
ランプするクランプ手段と、クランプ力を検出する手段
と、検出されたクランプ力に基づいてクランプ力を制御
する手段とからなる。
そして、クランプ力の厳密な制御により、ワイヤボンデ
ィングの信頼性を向上させるようにしたものである。
ィングの信頼性を向上させるようにしたものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第１図は、この実施例のワイヤボンディング装置を示し
ている。第１図中（１）は装置本体で、この本体（１）
の上部にはクランプ部（2a）を備えたワイヤスプールな
どのワイヤ繰出部（２）が設けられており、またそのワ
イヤ繰出し側にはワイヤ（３）を案内するワイヤガイド
（４）が設けられている。このワイヤガイド（４）は基
端部が本体（１）の取付部（５）に対して上下方向に揺
動自在に取付けられた板ばねからなり、常に上方への弾
性力が付与されているとともに、ホルダ（６）に設けた
ストッパ（７）によって下方への揺動量が規制されてい
る。また、ワイヤガイド（４）の自由端部には上記ワイ
ヤ（３）を下方へ案内するための湾曲部（８）が形成さ
れている。このワイヤガイド（４）の湾曲部（８）の下
部には導入されたワイヤ（３）をクランプしたり解放す
るための上クランパ（９）が設けられている。この上ク
ランパ（９）の支持構造としては、上記上クランパ
（９）がアーム（9a）を介して本体（１）に固定された
ものと、上記アーム（9a）が回動軸（9b）を中心として
上下方向に回動し、上クランパ（９）が上下動する構造
のものとの２種類がある。そして、いずれの構造の上ク
ランパ（９）も後述する機構により開閉し、ワイヤ
（３）をクランプしたり解放したりするようになってい
る。上記上クランパ（９）の下方にはチューブ状のワイ
ヤガイド（10）が下クランパ（11）の揺動アーム（12）
の取付けられていて、ワイヤ（３）を下クランパ（11）
に案内するようになっている。上記下クランパ（11）は
揺動アーム（12）の先端に設けられていて図示しないソ
レノイドに駆動されて開閉し、ワイヤ（３）をクランプ
したり解放したりするようになっている。上記揺動アー
ム（12）の下側にはこれと平行する超音波ホーン付のキ
ャピラリアーム（13）が設けられている。この超音波ホ
ーン付のキャピラリアーム（13）の先端にはワイヤ
（３）を挿通させるボンディングツール（14）が設けら
れている。そして、この超音波ホーン付のキャピラリア
ーム（13）は、上記下クランパ（11）の揺動アーム（1
2）の基端部と板ばね（13a）を介して連結されており、
揺動アーム（12）の基端部を軸支する回動軸（15）を中
心としてともに上下方向に回動するようになっている。
すなわち、ワイヤガイド（10）、下クランパ（11）およ
びボンディングツール（14）は一体となり、上下方向に
移動するようになっている。なお、ボンディングツール
（14）の下方にはトーチ（16）が設けられていて、ボン
ディングツール（14）の下方に突出するワイヤ（３）の
先端を放電・加熱してボール（17）を形成するようにな
っている。そして、ボンディングはボンディングツール
（14）の下方にペレット（18）の固定されたリードフレ
ーム（19）を配置し、上記ボール（17）をペレット（1
8）にボンディングしたのち、ワイヤ（３）をリードフ
レーム（19）にボンディングしてペレット（18）とリー
ドフレーム（19）とを接続することによりおこなわれ
る。第２図は、上，下クランパ（９），（11）の詳細な
構造を示している。この図において、各クランパ
（９），（11）は、一対の対向して設けられ電圧の印加
により適時にワイヤ（３）を挾圧する板状の圧電セラミ
ックアクチュエータ（20），（21）と、これらアクチュ
エータ（20），（21）遊端部対向面に取付けられワイヤ
（３）を直接挾持する一対の片状クランプ具（22），
（23）と、これらクランプ具（22），（23）のうち少な
くとも一つに埋設されワイヤ（３）のクランプ力を検出
して対応する電気信号SAを出力する圧力センサ（24）と
からなっている。しかして、上記圧力センサ（24）は比
較回路（25）の入力側に接続されている。この比較回路
（25）には、最適のランプ力を示す基準値VOが設定され
ている。そうして、この比較回路（25）の出力側は、CP
U（CentralProcessingUnit;中央制御部）（26）の入力
側に接続されている。一方、前記アクチュエータ（2
0），（21）は、所要の電圧を適時に印加するための駆
動回路（27）の出力側に接続されている。また、この駆
動回路（27）の入力側は、電圧を制御するための電圧制
御回路（28）の出力側に接続されている。さらに、この
電圧制御回路（28）の入力側は、前記CPU（26）の出力
側に接続されている。
ている。第１図中（１）は装置本体で、この本体（１）
の上部にはクランプ部（2a）を備えたワイヤスプールな
どのワイヤ繰出部（２）が設けられており、またそのワ
イヤ繰出し側にはワイヤ（３）を案内するワイヤガイド
（４）が設けられている。このワイヤガイド（４）は基
端部が本体（１）の取付部（５）に対して上下方向に揺
動自在に取付けられた板ばねからなり、常に上方への弾
性力が付与されているとともに、ホルダ（６）に設けた
ストッパ（７）によって下方への揺動量が規制されてい
る。また、ワイヤガイド（４）の自由端部には上記ワイ
ヤ（３）を下方へ案内するための湾曲部（８）が形成さ
れている。このワイヤガイド（４）の湾曲部（８）の下
部には導入されたワイヤ（３）をクランプしたり解放す
るための上クランパ（９）が設けられている。この上ク
ランパ（９）の支持構造としては、上記上クランパ
（９）がアーム（9a）を介して本体（１）に固定された
ものと、上記アーム（9a）が回動軸（9b）を中心として
上下方向に回動し、上クランパ（９）が上下動する構造
のものとの２種類がある。そして、いずれの構造の上ク
ランパ（９）も後述する機構により開閉し、ワイヤ
（３）をクランプしたり解放したりするようになってい
る。上記上クランパ（９）の下方にはチューブ状のワイ
ヤガイド（10）が下クランパ（11）の揺動アーム（12）
の取付けられていて、ワイヤ（３）を下クランパ（11）
に案内するようになっている。上記下クランパ（11）は
揺動アーム（12）の先端に設けられていて図示しないソ
レノイドに駆動されて開閉し、ワイヤ（３）をクランプ
したり解放したりするようになっている。上記揺動アー
ム（12）の下側にはこれと平行する超音波ホーン付のキ
ャピラリアーム（13）が設けられている。この超音波ホ
ーン付のキャピラリアーム（13）の先端にはワイヤ
（３）を挿通させるボンディングツール（14）が設けら
れている。そして、この超音波ホーン付のキャピラリア
ーム（13）は、上記下クランパ（11）の揺動アーム（1
2）の基端部と板ばね（13a）を介して連結されており、
揺動アーム（12）の基端部を軸支する回動軸（15）を中
心としてともに上下方向に回動するようになっている。
すなわち、ワイヤガイド（10）、下クランパ（11）およ
びボンディングツール（14）は一体となり、上下方向に
移動するようになっている。なお、ボンディングツール
（14）の下方にはトーチ（16）が設けられていて、ボン
ディングツール（14）の下方に突出するワイヤ（３）の
先端を放電・加熱してボール（17）を形成するようにな
っている。そして、ボンディングはボンディングツール
（14）の下方にペレット（18）の固定されたリードフレ
ーム（19）を配置し、上記ボール（17）をペレット（1
8）にボンディングしたのち、ワイヤ（３）をリードフ
レーム（19）にボンディングしてペレット（18）とリー
ドフレーム（19）とを接続することによりおこなわれ
る。第２図は、上，下クランパ（９），（11）の詳細な
構造を示している。この図において、各クランパ
（９），（11）は、一対の対向して設けられ電圧の印加
により適時にワイヤ（３）を挾圧する板状の圧電セラミ
ックアクチュエータ（20），（21）と、これらアクチュ
エータ（20），（21）遊端部対向面に取付けられワイヤ
（３）を直接挾持する一対の片状クランプ具（22），
（23）と、これらクランプ具（22），（23）のうち少な
くとも一つに埋設されワイヤ（３）のクランプ力を検出
して対応する電気信号SAを出力する圧力センサ（24）と
からなっている。しかして、上記圧力センサ（24）は比
較回路（25）の入力側に接続されている。この比較回路
（25）には、最適のランプ力を示す基準値VOが設定され
ている。そうして、この比較回路（25）の出力側は、CP
U（CentralProcessingUnit;中央制御部）（26）の入力
側に接続されている。一方、前記アクチュエータ（2
0），（21）は、所要の電圧を適時に印加するための駆
動回路（27）の出力側に接続されている。また、この駆
動回路（27）の入力側は、電圧を制御するための電圧制
御回路（28）の出力側に接続されている。さらに、この
電圧制御回路（28）の入力側は、前記CPU（26）の出力
側に接続されている。
つぎに、上記構成のワイヤボンディング装置を用いて、
この実施例のワイヤボンディング方法について述べる。
この実施例のワイヤボンディング方法について述べる。
まず、CPU（27）に格納されている所定のプログラムに
従ってワイヤ（３）のリードフレーム（19）へのワイヤ
ボンディングを開示する。これにともない、ワイヤ
（３）は、上，下クランパ（９），（11）により順次に
繰り出される。すなわち、CPU（26）からは、所定のプ
ログラムに従って、所定のクランプ力を発生させるに必
要な電圧値を指示する制御信号SBが電圧制御回路（28）
に出力される。すると、この電圧制御回路（28）から
は、信号SBに対応した制御信号SCが駆動回路（27）に出
力される。すると、この駆動回路（27）からは、各アク
チュエータ（20），（21）に所期の電圧が印加され、そ
の結果、ワイヤ（３）は、印加された電圧値に対応した
クランプ力で、クランプ具（22），（23）によりクラン
プされる。しかして、このクランプ時に生じたクランプ
圧力は、圧力センサ（24）にて検出され、クランプ力を
示す電圧値Ｖを有する電気信号SAが比較回路（25）に出
力される。すると、この比較回路（25）にては、基準値
V0と電圧値Ｖとの差ΔＶを示す信号SDがCPU（26）に出
力される。この差ΔＶは、実際のクランプ力と最適クラ
ンプ力との偏差値を示すものであって、CPU（26）にて
は、この差ΔＶをゼロにするための演算処理が行われ、
補正された制御信号SBが再び電圧制御回路（28）に出力
され、前と同様にワイヤ（３）のクランプ操作が行われ
る。しかして、上述したクランプ力を最適値に設定する
ためのフィードバック処理は、ワイヤボンディング中、
終始一貫して行われる。
従ってワイヤ（３）のリードフレーム（19）へのワイヤ
ボンディングを開示する。これにともない、ワイヤ
（３）は、上，下クランパ（９），（11）により順次に
繰り出される。すなわち、CPU（26）からは、所定のプ
ログラムに従って、所定のクランプ力を発生させるに必
要な電圧値を指示する制御信号SBが電圧制御回路（28）
に出力される。すると、この電圧制御回路（28）から
は、信号SBに対応した制御信号SCが駆動回路（27）に出
力される。すると、この駆動回路（27）からは、各アク
チュエータ（20），（21）に所期の電圧が印加され、そ
の結果、ワイヤ（３）は、印加された電圧値に対応した
クランプ力で、クランプ具（22），（23）によりクラン
プされる。しかして、このクランプ時に生じたクランプ
圧力は、圧力センサ（24）にて検出され、クランプ力を
示す電圧値Ｖを有する電気信号SAが比較回路（25）に出
力される。すると、この比較回路（25）にては、基準値
V0と電圧値Ｖとの差ΔＶを示す信号SDがCPU（26）に出
力される。この差ΔＶは、実際のクランプ力と最適クラ
ンプ力との偏差値を示すものであって、CPU（26）にて
は、この差ΔＶをゼロにするための演算処理が行われ、
補正された制御信号SBが再び電圧制御回路（28）に出力
され、前と同様にワイヤ（３）のクランプ操作が行われ
る。しかして、上述したクランプ力を最適値に設定する
ためのフィードバック処理は、ワイヤボンディング中、
終始一貫して行われる。
以上のように、この実施例においては、圧力センサ（2
4）により実際のクランプ力を検出し、得られた検出信
号に基づいてクランプ力が最適値をとるようにフャード
バック制御するようにしたので、ワイヤ（３）を繰り出
したり、保持したり、テンションをかけたりするための
クランプ力の強弱を微調整することが可能となり、ワイ
ヤの材種，寸法等の変化に即応できるようになった。
4）により実際のクランプ力を検出し、得られた検出信
号に基づいてクランプ力が最適値をとるようにフャード
バック制御するようにしたので、ワイヤ（３）を繰り出
したり、保持したり、テンションをかけたりするための
クランプ力の強弱を微調整することが可能となり、ワイ
ヤの材種，寸法等の変化に即応できるようになった。
なお、上記実施例における圧力センサ（24）の代りに、
荷重センサを用いてもよい。さらに、上記実施例におい
ては、圧力センサ（24）からの電気信号SAに基づいて、
フィードバック制御する場合を例示しているが、第３図
に示すように、電気信号SAに基づき検出したクランプ力
をシンクロスコープ（30）にうつし出し、必要なクラン
プ力が出ていない場合は、キーボード（31）から最適ク
ランプ力にするためのデータをCPU（26）にインプット
するようにしてもよい。
荷重センサを用いてもよい。さらに、上記実施例におい
ては、圧力センサ（24）からの電気信号SAに基づいて、
フィードバック制御する場合を例示しているが、第３図
に示すように、電気信号SAに基づき検出したクランプ力
をシンクロスコープ（30）にうつし出し、必要なクラン
プ力が出ていない場合は、キーボード（31）から最適ク
ランプ力にするためのデータをCPU（26）にインプット
するようにしてもよい。
本発明は、クランプ力検出手段により実際のクランプ力
を検出し、得られた検出信号に基づいてクランプ力を最
適にするようにしている。その結果、クランプ力の強弱
の微調整が可能となり、ワイヤの材種，寸法等のクラン
プ条件の変化に即応した調整を行うことができるように
なった。とりわけ、ワイヤループの形成が安定化かつ適
正化し、半導体装置の製造歩留の低下要因の一つを解消
することができる。
を検出し、得られた検出信号に基づいてクランプ力を最
適にするようにしている。その結果、クランプ力の強弱
の微調整が可能となり、ワイヤの材種，寸法等のクラン
プ条件の変化に即応した調整を行うことができるように
なった。とりわけ、ワイヤループの形成が安定化かつ適
正化し、半導体装置の製造歩留の低下要因の一つを解消
することができる。
第１図は本発明の一実施例のワイヤボンディング装置の
構成図、第２図は同じくクランプ機構の説明図、第３図
は本発明の他の実施例のワイヤボンディング装置のクラ
ンプ機構の説明図である。 （９），（11）：クランパ（クランプ手段），（24）：
圧力センサ（クランプ力検出手段），（26）:CPU（クラ
ンプ力制御手段）。
構成図、第２図は同じくクランプ機構の説明図、第３図
は本発明の他の実施例のワイヤボンディング装置のクラ
ンプ機構の説明図である。 （９），（11）：クランパ（クランプ手段），（24）：
圧力センサ（クランプ力検出手段），（26）:CPU（クラ
ンプ力制御手段）。
Claims (5)
- 【請求項１】半導体ペレットの電極からリード端子にワ
イヤで結線するワイヤボンディング方法において、上記
ワイヤをクランプして上記結線動作を行わせるクランプ
工程と、このクランプ工程におけるクランプ力を検出す
るクランプ力検出工程と、このクランプ力検出工程にて
検出されたクランプ力に基づいて上記クランプ力を調整
するクランプ力調整工程とを有することを特徴とするワ
イヤボンディング方法。 - 【請求項２】クランプ力調整はクランプ力検出工程にて
検出されたクランプ力を基準クランプ力と比較し、比較
結果に基づいて閉ループ制御により行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のワイヤボンディング方
法。 - 【請求項３】半導体ペレットの電極からリード端子にワ
イヤで結線するワイヤボンディング装置において、上記
ワイヤを着脱自在に挾持してクランプするクランプ手段
と、このクランプ手段に取付けられ上記クランプ手段に
おけるクランプ力を検出して上記クランプ力を示す検出
信号を出力するクランプ力検出手段と、上記検出信号に
基づき上記クランプ力を制御するクランプ力制御手段と
を具備することを特徴とするワイヤボンディング装置。 - 【請求項４】クランプ手段は圧電素子アクチュエータで
あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のワイ
ヤボンディング装置。 - 【請求項５】クランプ力検出手段は圧力センサであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のワイヤボン
ディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25682086A JPH0738399B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | ワイヤボンデイング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25682086A JPH0738399B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | ワイヤボンデイング方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111634A JPS63111634A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0738399B2 true JPH0738399B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17297886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25682086A Expired - Lifetime JPH0738399B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | ワイヤボンデイング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738399B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190017984A (ko) * | 2016-06-15 | 2019-02-20 | 가부시키가이샤 신가와 | 와이어 클램프 장치의 캘리브레이션 방법 및 와이어 본딩 장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2743394B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1998-04-22 | 松下電器産業株式会社 | ワイヤクランプ方法及び装置 |
| TWI643276B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-12-01 | Shinkawa Ltd. | 夾線裝置的校準方法以及打線裝置 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP25682086A patent/JPH0738399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190017984A (ko) * | 2016-06-15 | 2019-02-20 | 가부시키가이샤 신가와 | 와이어 클램프 장치의 캘리브레이션 방법 및 와이어 본딩 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63111634A (ja) | 1988-05-16 |
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