JPH10199885A - バンプ形成装置及びバンプ形成方法 - Google Patents

バンプ形成装置及びバンプ形成方法

Info

Publication number
JPH10199885A
JPH10199885A JP9000069A JP6997A JPH10199885A JP H10199885 A JPH10199885 A JP H10199885A JP 9000069 A JP9000069 A JP 9000069A JP 6997 A JP6997 A JP 6997A JP H10199885 A JPH10199885 A JP H10199885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capillary tool
clamper
wire
height
ball
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.)
Pending
Application number
JP9000069A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Koyama
賢秀 小山
Shigenori Osako
成徳 大迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9000069A priority Critical patent/JPH10199885A/ja
Publication of JPH10199885A publication Critical patent/JPH10199885A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/012—Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps

Abstract

(57)【要約】 【課題】 確実にバンプを形成できるバンプ形成装置及
びバンプ形成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ワイヤ17を挿通するキャピラリツール
16と、キャピラリツールを一端に保持するホーン15
と、ホーンを揺動させることによりキャピラリツールを
昇降させる駆動手段12と、ワイヤを保持可能なクラン
パ24とを備え、キャピラリツールがワークから所定高
さより上方にあるときは、クランパがキャピラリツール
と一体的に昇降し、キャピラリツールがワークから所定
高さ以下にあるときは、クランパが下降限度位置で停止
するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ工法を応用したバンプ形成装置及びバンプ形成方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体チップなどのワークの回路
パターンに、バンプを形成するため、ワイヤボンディン
グ工法を応用したバンプ形成方法が用いられている。
【0003】このバンプ形成方法では、(1)ワイヤの
下端部にスパークを飛ばしてボールを形成する、(2)
ボールがワイヤに接続されたままの状態でボールをワー
クに圧着する、(3)圧着されたボールからワイヤを引
きちぎって、ボールのみをワークに残す、という工程を
用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、ボールからワイヤを引きちぎる際
(3)、ボールとワークとの圧着面にも、ボールをワー
クから外す方向に引張力が作用し、せっかく圧着したボ
ールがワークから剥がれてしまい、バンプ形成ミスが発
生することがあった。
【0005】そこで本発明は、確実にバンプを形成でき
るバンプ形成装置及びバンプ形成方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のバンプ形成装置
は、ワイヤを挿通するキャピラリツールと、キャピラリ
ツールを一端に保持するホーンと、ホーンを揺動させる
ことによりキャピラリツールを昇降させる駆動手段と、
ワイヤを保持可能なクランパとを備え、キャピラリツー
ルがワークから所定高さより上方にあるときは、クラン
パがキャピラリツールと一体的に昇降し、キャピラリツ
ールがワークから所定高さ以下にあるときは、クランパ
が下降限度位置で停止するように構成した。
【0007】また本発明のバンプ形成方法は、ワイヤを
挿通するキャピラリツールの下端部からテール長だけワ
イヤを延出させ、キャピラリツールの下端部をワークか
ら第1高さに位置させ、クランパをこの第1高さよりも
上方の上昇位置に位置させておく工程と、次いで、この
位置でキャピラリツールから延出するワイヤにスパーク
を飛ばしてボールを形成する工程と、次いで、キャピラ
リツールとクランパとを下降させ、クランパを下降限度
位置に、キャピラリツールの下端部を第2高さに位置さ
せる工程と、次いで、クランパ下降限度位置に位置させ
たまま、キャピラリツールの下端部を第2高さからワー
クより上方の第3高さへ下降させる工程と、次いで、ク
ランパを下降限度位置で閉じてワイヤを拘束する工程
と、次いで、キャピラリツールのみを第3高さからワー
クへ向けて下降させることにより、まずボールをワイヤ
から切断し、その直後に切断されたボールをワークに圧
着する工程と、次いで、キャピラリツールの下端部を第
2高さへ上昇させることにより、キャピラリツールの下
端部からテール長だけワイヤを延出させる工程と、次い
でキャピラリツールの下端部を第1高さへ、クランパを
上昇位置まで上昇する工程とを含む。
【0008】
【発明の実施の形態】請求項1記載のバンプ形成装置
は、ワイヤを挿通するキャピラリツールと、キャピラリ
ツールを一端に保持するホーンと、ホーンを揺動させる
ことによりキャピラリツールを昇降させる駆動手段と、
ワイヤを保持可能なクランパとを備え、キャピラリツー
ルがワークから所定高さより上方にあるときは、クラン
パがキャピラリツールと一体的に昇降し、キャピラリツ
ールがワークから所定高さ以下にあるときは、クランパ
が下降限度位置で停止するように構成した。
【0009】また請求項4記載のバンプ形成方法は、ワ
イヤを挿通するキャピラリツールの下端部からテール長
だけワイヤを延出させ、キャピラリツールの下端部をワ
ークから第1高さに位置させ、クランパをこの第1高さ
よりも上方の上昇位置に位置させておく工程と、次い
で、この位置でキャピラリツールから延出するワイヤに
スパークを飛ばしてボールを形成する工程と、次いで、
キャピラリツールとクランパとを下降させ、クランパを
下降限度位置に、キャピラリツールの下端部を第2高さ
に位置させる工程と、次いで、クランパ下降限度位置に
位置させたまま、キャピラリツールの下端部を第2高さ
からワークより上方の第3高さへ下降させる工程と、次
いで、クランパを下降限度位置で閉じてワイヤを拘束す
る工程と、次いで、キャピラリツールのみを第3高さか
らワークへ向けて下降させることにより、まずボールを
ワイヤから切断し、その直後に切断されたボールをワー
クに圧着する工程と、次いで、キャピラリツールの下端
部を第2高さへ上昇させることにより、キャピラリツー
ルの下端部からテール長だけワイヤを延出させる工程
と、次いでキャピラリツールの下端部を第1高さへ、ク
ランパを上昇位置まで上昇させる工程とを含む。
【0010】したがって、ワイヤの下端部にボールが形
成された後、ボールがワークに着地する前にボールがワ
イヤから切断され、この切断の直後にボールのみがワー
クに圧着される。そして、ワークに圧着されたボールか
らキャピラリが単に離れるだけの動作となる。
【0011】即ち、ボールがワークに圧着された後、ボ
ールに引張力は作用せず、ボールは圧着時のままの状態
でワーク上に存在するため、ミスを防止して、確実なバ
ンプ形成を行うことができる。
【0012】次に図面を参照しながら、本発明の実施の
形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけ
るバンプ形成装置の側面図である。
【0013】図1において、2は基台1上に設けられる
ワーク3の位置決め部である。ワーク3の上面には、複
数の回路パターン4が形成され、回路パターン4上には
後述する要領でバンプ5が形成される。また、位置決め
部2には、ワーク3を加熱するヒータ6が備えられ、ワ
ーク3は位置決め部2上のクランパ7によって位置決め
される。
【0014】また、8はユニットボックス9を位置決め
部2上のワーク3に対して相対的にXY方向に移動させ
るXYテーブルである。ユニットボックス9の内部に
は、図1の紙面垂直方向を軸方向とするシャフト11に
よって、横長の揺動アーム10が上下方向揺動自在に軸
支されている。
【0015】シャフト11の後部は、駆動手段としての
ボイスコイルモータ12に連結され、ボイスコイルモー
タ12を駆動すると、揺動アーム10が矢印N方向に揺
動する。なおボイスコイルモータ12は、ユニットボッ
クス9の底面に固定されるコア13と、コア13を巻回
するコイル14を備えている。
【0016】15は揺動アーム10に保持されるホーン
であり、ホーン15の先端部は、ワイヤ17を挿通する
キャピラリツール16を保持している。即ち、ホーン1
5及びキャピラリツール16は、常に揺動アーム10と
一体的に揺動する。また、ワイヤ17の下端部には、キ
ャピラリツール16から延出してトーチ電極19のスパ
ークによってボール18が形成されるようになってい
る。そして、ワイヤ17から切断したボール18を回路
パターン4に圧着する際に、キャピラリツール16に振
動を印加するために、ホーン15の後部には超音波振動
子20が装着されている。
【0017】ワイヤ供給部21は、ユニットボックス9
の上部に配置され、キャピラリツール16側へワイヤ1
7を供給するものであり、ワイヤ17にはテンション付
与部22によって一定のテンションが付与される。
【0018】また、ユニットボックス9には、シャフト
11によって揺動アーム10と同軸的にクランパアーム
23が軸支され、クランパアーム23の先端部には、開
閉してワイヤ17を解放/拘束するクランパ24が設け
られている。そして、揺動アーム10の先端に形成され
た支持部10aは、クランパアーム23の下面に当接で
きるようになっており、クランパアーム23はスプリン
グ25によって揺動アーム10へ常に引き付けられてい
る。したがって、クランパアーム23が格別に拘束され
ない限り、クランパアーム23は揺動アーム10と一体
的に揺動し、キャピラリツール16とクランパ24と
は、一体的に昇降するようになっている。
【0019】そして、本形態のバンプ形成装置では、上
述したクランパアーム23の拘束を行うために、次の規
制手段としてのストッパ26を設けている。即ち、スト
ッパ26の下端部26aは、ある規定高さHSにあって
クランパアーム23の後部に臨んでいる。したがって、
図2に示すように、クランパアーム23の後部が下端部
26aに接触しないうちは、揺動アーム10とクランパ
アーム23(キャピラリツール16とクランパ24)
は、一体的に揺動(昇降)し、ちょうどクランパアーム
23の後部が下端部26aに当接した際、ホーン15と
キャピラリツール16は鎖線位置となる。
【0020】そしてさらに、揺動アーム10が揺動しよ
うとすると、クランパアーム23は下端部26aに阻ま
れてそれ以上揺動できない。結局、クランパ24は下端
部26aの規定高さHSによって定まる一定の下降限度
位置HLよりも下方に下降できず、クランパ24が下降
限度位置HLに至った後には、キャピラリツール16の
みが単独で下降し、回路パターン4へ至ることになる。
【0021】本明細書では図1に示すように、クランパ
24が最も上昇した位置を上昇位置HHとよび、このと
きのキャピラリツール16の下端部の高さを第1高さH
1とよぶことにする。
【0022】また、クランパ24が下降限度位置HLに
至った瞬間における、キャピラリツール16の下端部の
高さを第2高さH2とよぶことにする。なお、本実施の
形態ではこれらの位置HL,HH、高さH1,H2は、
いずれも回路パターン4の上面の高さを基準とするもの
とする。
【0023】さらに本形態では、下端部26aの規定高
さHSを変更できるようにするため、調整手段27を備
えている。調整手段27は、ユニットボックス9に垂直
に固定されるガイドレール28と、ストッパ26に連結
され、ガイドレール28にスライド自在に係合するスラ
イダ29と、ストッパ26に装着される送りナット30
と、送りナット30に螺合しモータ32によって回転す
る垂直な送りねじ31により構成される。
【0024】したがって、モータ32を駆動することに
より、下端部26aを昇降させて、規定高さHSを変更
できる。そして、規定高さHSが変更されると、図2か
ら明らかなように、下降限度位置HLと第2高さH2と
が変更される。なお、詳細は後述するが、この変更によ
ってボール18を形成する直前のワイヤ17のテール長
を変更することができ、バンプ5の直径はこのテール長
によって決定されるため、バンプ5の直径を変更できる
のである。
【0025】本形態のバンプ形成装置は、以上のような
構成よりなり、次に図3(a)〜図3(h)を用いて、
このバンプ形成装置を用いたバンプ形成方法の各過程を
説明する。
【0026】まず図3(a)に示すように、クランパ2
4が上昇位置HH、キャピラリツール16の下端部がH
1にあるようにし、キャピラリツール16からテール長
Tだけワイヤ17を延出させておく。このとき、クラン
パ24は開としワイヤ17を解放する。
【0027】次に、図3(b)のように、キャピラリツ
ール16から延出するワイヤ17とトーチ電極19の間
に高電圧を印加してスパークを飛ばしてワイヤ17を溶
融させボール18を形成する。このとき形成されるボー
ル18の大きさはテール長、厳密にいえばワイヤ17の
下端部からトーチ電極までの距離に左右される。
【0028】次に、図3(c)に示すように、ボイスコ
イルモータ12を駆動してクランパ24とキャピラリツ
ール16とを一体的に下降させて、クランパ24を下降
限度位置HL、キャピラリツール16を第2高さH2に
至らせる。
【0029】次に、図3(d)に示すように、キャピラ
リツール16のみをさらに下降させ、キャピラリツール
16がワイヤ17の切断を開始する高さ(第3高さH
3:第2高さH2より下方)に、キャピラリツール16
を至らせる。
【0030】そして、図3(e)に示すように、クラン
パ24を閉じてワイヤ17を拘束する。
【0031】次に、図3(f)に示すように、キャピラ
リツール16を第3高さH3からさらに下降させ、回路
パターン4へ押し付ける。この途中、ワイヤ17はクラ
ンパ24で拘束されているので、キャピラリツール16
がボール18を下方へ引張り、まずはボール18はワイ
ヤ17から切断されてワイヤ17から独立したバンプ5
となる。そして、そのままバンプ5はキャピラリツール
16と共に落下し図3(f)のように回路パターン4に
圧着される。このとき、超音波振動子20による振動を
付加する。
【0032】次に、クランパ24を閉じたままキャピラ
リツール16を第2高さH2まで戻す。その結果、図3
(a)に示したテール長Tだけのワイヤ17がキャピラ
リツール16から延出することになる。
【0033】そして、図3(h)のように、クランパ2
4とキャピラリツール16とを一体的に上昇させ、クラ
ンパ24を上昇位置HH、キャピラリツール16を第1
高さH1とし、クランパ24を開く。これによって、図
3(a)の状態に戻ることになる。
【0034】以上の説明から明らかなように、バンプ5
は先にワイヤ17から切断され、その直後に回路パター
ン4に圧着される。そして、この圧着の後、バンプ5に
は回路パターン4から剥がされるような力は作用せず、
圧着ミスの心配はない。
【0035】さて、前に規定高さHSによりバンプ5の
直径を変更できる点を述べた。このようにすれば、下降
限度位置HLが変化する。ここで、図3(a)に破線で
示すように、距離aだけ下降限度位置HLが下がったも
のとすると、第2高さH2も距離aだけ下がる。
【0036】このため、図3(g)に示したように、キ
ャピラリツール16が復帰する第2高さH2も距離aだ
け下がり、テール長がTからT−aというように距離a
だけ短くなる。また、上述したように、バンプ5の直径
はテール長の関数であるから、これによりバンプ5の直
径も所定値だけ小さくなることになる。
【0037】一方、バンプ5の直径をより大きくしたい
ときは、上述とは反対に、規定高さHSを小さくして、
下降限度位置HLを高くすればよい。
【0038】このように、本形態のバンプ形成装置で
は、ワイヤの直径を変更しなくとも、ボールの直径を容
易に変更できる。
【0039】また、クランパ24の下降限度位置HLの
調整は、ボール18の径の調整を目的とする場合のみな
らず、ボール形成時のスパークを安定化させる目的で行
うようにしてもよい。すなわちスパークの安定性は、ト
ーチ電極19からワイヤ17の下端部までの距離に大き
く関係するものであるがこの距離をスパークに適したも
のにするためにテール長を調整することによりボール1
8の直径のばらつきを少なくし、ひいてはバンプ5の大
きさのばらつきを少なくできる。
【0040】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
ボール形成後にボールに有害な外力が作用せず、確実に
ボール形成を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるバンプ形成装置
の側面図
【図2】本発明の一実施の形態におけるバンプ形成装置
の動作説明図
【図3】(a)本発明の一実施の形態におけるバンプ形
成方法の工程説明図 (b)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (c)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (d)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (e)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (f)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (g)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図 (h)本発明の一実施の形態におけるバンプ形成方法の
工程説明図
【符号の説明】
12 ボイスコイルモータ 15 ホーン 16 キャピラリツール 17 ワイヤ 24 クランパ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワイヤを挿通するキャピラリツールと、前
    記キャピラリツールを一端に保持するホーンと、前記ホ
    ーンを揺動させることにより前記キャピラリツールを昇
    降させる駆動手段と、ワイヤを保持可能なクランパとを
    備え、前記キャピラリツールがワークから所定高さより
    上方にあるときは、前記クランパが前記キャピラリツー
    ルと一体的に昇降し、前記キャピラリツールがワークか
    ら前記所定高さ以下にあるときは、前記クランパが下降
    限度位置で停止するように構成したことを特徴とするバ
    ンプ形成装置。
  2. 【請求項2】前記クランパを前記下降限度位置よりも下
    方に下降させない規制手段を備えたことを特徴とする請
    求項1記載のバンプ形成装置。
  3. 【請求項3】前記下降限度位置を調整する調整手段を備
    えたことを特徴とする請求項2記載のバンプ形成装置。
  4. 【請求項4】ワイヤを挿通するキャピラリツールの下端
    部からテール長だけワイヤを延出させ、キャピラリツー
    ルの下端部をワークから第1高さに位置させ、クランパ
    をこの第1高さよりも上方の上昇位置に位置させておく
    工程と、 次いで、この位置でキャピラリツールから延出するワイ
    ヤの下端部にスパークを飛ばしてボールを形成する工程
    と、 次いで、キャピラリツールとクランパとを下降させ、ク
    ランパを下降限度位置に、キャピラリツールの下端部を
    第2高さに位置させる工程と、 次いで、クランパ下降限度位置に位置させたまま、キャ
    ピラリツールの下端部を前記第2高さからワークより上
    方の第3高さへ下降させる工程と、 次いで、クランパを下降限度位置で閉じてワイヤを拘束
    する工程と、 次いで、キャピラリツールのみを前記第3高さからワー
    クへ向けて下降させることにより、まずボールをワイヤ
    から切断し、その直後に切断されたボールをワークに圧
    着する工程と、 次いで、キャピラリツールの下端部を前記第2高さへ上
    昇させることにより、キャピラリツールの下端部からテ
    ール長だけワイヤを延出させる工程と、 次いでキャピラリツールの下端部を前記第1高さへ、ク
    ランパを前記上昇位置まで上昇させる工程とを含むこと
    を特徴とするバンプ形成方法。
JP9000069A 1997-01-06 1997-01-06 バンプ形成装置及びバンプ形成方法 Pending JPH10199885A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9000069A JPH10199885A (ja) 1997-01-06 1997-01-06 バンプ形成装置及びバンプ形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9000069A JPH10199885A (ja) 1997-01-06 1997-01-06 バンプ形成装置及びバンプ形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10199885A true JPH10199885A (ja) 1998-07-31

Family

ID=11463906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9000069A Pending JPH10199885A (ja) 1997-01-06 1997-01-06 バンプ形成装置及びバンプ形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10199885A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116748659A (zh) * 2023-05-06 2023-09-15 深圳市华尚半导体科技有限公司 焊线方法、焊线机构及焊线设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116748659A (zh) * 2023-05-06 2023-09-15 深圳市华尚半导体科技有限公司 焊线方法、焊线机构及焊线设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150235975A1 (en) Methods for Stud Bump Formation and Apparatus for Performing the Same
US4053096A (en) Thermocompression welding device
EP0983607B1 (en) Bump forming method and bump bonder
US7025243B2 (en) Bondhead for wire bonding apparatus
CN100429844C (zh) 具有受驱动的电子打火棒的金属丝接合设备
JP2841126B2 (ja) ワイヤボンデイング方法及び装置
JP3685779B2 (ja) ワイヤボンディング方法、ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディングプログラム
TW202329273A (zh) 接腳引線形成方法、打線結合裝置以及結合工具
JP2885242B1 (ja) ワイヤボンディング方法及び装置
JPWO2020235211A1 (ja) ピン状ワイヤ成形方法及びワイヤボンディング装置
JP2627968B2 (ja) 半導体組立装置
TWI901206B (zh) 打線接合裝置
JPH02199846A (ja) ワイヤボンディング方法
JP3417659B2 (ja) ワイヤボンディング装置
JP3856532B2 (ja) ワイヤボンダー用ボール形成装置
JP2000106381A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0611066B2 (ja) ワイヤボンデイング装置
JPH06132344A (ja) ワイヤボンディング装置
JP2894344B1 (ja) ワイヤボンディング方法
JPH03263844A (ja) ワイヤボンダにおけるキャピラリへのワイヤの挿通方法
US20080073408A1 (en) Movable electronic flame-off device for a bonding apparatus
JP3369764B2 (ja) ワイヤボンディング装置における放電用トーチ電極体
JP2905303B2 (ja) ワイヤボンディング方法および装置
JPH06326164A (ja) ワイヤボンディング装置および方法
JPH0831459B2 (ja) ボ−ルバンプ形成方法及びその装置