JPH10256320A - 半導体製造装置 - Google Patents
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- JPH10256320A JPH10256320A JP7470197A JP7470197A JPH10256320A JP H10256320 A JPH10256320 A JP H10256320A JP 7470197 A JP7470197 A JP 7470197A JP 7470197 A JP7470197 A JP 7470197A JP H10256320 A JPH10256320 A JP H10256320A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディングを良好且つ安定して実施できる
ようにすること。 【解決手段】 先端にキャピラリ２９を備えたボンディ
ングアーム２２には、ボンディングアームを揺動駆動さ
せてキャピラリにボンディング荷重を付与する駆動モー
タ３２と、ボンディングアームを介してキャピラリを超
音波振動させる超音波振動子３３とが設置され、ボンデ
ィングアームに、ボンディング動作中の実際のボンディ
ング荷重、実際の超音波出力を検出するための歪ゲージ
３５が設置され、制御装置２５は、歪ゲージ３５からの
検出値に基づいて算出された実際のボンディング荷重、
実際の超音波出力が所定の設定ボンディング荷重、設定
超音波出力とそれぞれ一致するように、駆動モータ、超
音波振動子へそれぞれ印加される電流値を制御するもの
である。
ようにすること。 【解決手段】 先端にキャピラリ２９を備えたボンディ
ングアーム２２には、ボンディングアームを揺動駆動さ
せてキャピラリにボンディング荷重を付与する駆動モー
タ３２と、ボンディングアームを介してキャピラリを超
音波振動させる超音波振動子３３とが設置され、ボンデ
ィングアームに、ボンディング動作中の実際のボンディ
ング荷重、実際の超音波出力を検出するための歪ゲージ
３５が設置され、制御装置２５は、歪ゲージ３５からの
検出値に基づいて算出された実際のボンディング荷重、
実際の超音波出力が所定の設定ボンディング荷重、設定
超音波出力とそれぞれ一致するように、駆動モータ、超
音波振動子へそれぞれ印加される電流値を制御するもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被ボンディング物
に付与されるボンディング荷重、超音波出力を良好に制
御する半導体製造装置に関する。
に付与されるボンディング荷重、超音波出力を良好に制
御する半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置、例えば図４に示すワイ
ヤボンディング装置１は、ボンディングアーム２先端の
キャピラリ３から突出したワイヤ４とトーチ電極（不図
示）との間で放電を生じさせてワイヤ４先端にボール４
ａを形成し、このボール４ａを半導体ペレット５の電極
（不図示）に接合後、ワイヤ４を導出させつつキャピラ
リ３をリードフレーム６のリード（不図示）上に移動さ
せ、このリードにワイヤ４を接合することにて、電極と
リードとを電気的に接続するものである。
ヤボンディング装置１は、ボンディングアーム２先端の
キャピラリ３から突出したワイヤ４とトーチ電極（不図
示）との間で放電を生じさせてワイヤ４先端にボール４
ａを形成し、このボール４ａを半導体ペレット５の電極
（不図示）に接合後、ワイヤ４を導出させつつキャピラ
リ３をリードフレーム６のリード（不図示）上に移動さ
せ、このリードにワイヤ４を接合することにて、電極と
リードとを電気的に接続するものである。
【０００３】上記ボール４ａの上記電極への接合（ボン
ディング）及び上記ワイヤ４の上記リードへの接合（ボ
ンディング）は、キャピラリ３を介してボール４ａ及び
ワイヤ４に加圧力及び超音波振動を付与することにより
なされる。このために、ボンディングアーム２は、駆動
モータ７により揺動駆動されて、キャピラリ３を介して
ボール４ａを電極上に、ワイヤ４をリード上にそれぞれ
押圧することでボンディング荷重を付与し、また、ボン
ディングアーム２における揺動アーム１２に対する固定
部側に設置された超音波振動子８により、キャピラリ３
を介してボール４ａ、ワイヤ４に超音波振動を付与す
る。
ディング）及び上記ワイヤ４の上記リードへの接合（ボ
ンディング）は、キャピラリ３を介してボール４ａ及び
ワイヤ４に加圧力及び超音波振動を付与することにより
なされる。このために、ボンディングアーム２は、駆動
モータ７により揺動駆動されて、キャピラリ３を介して
ボール４ａを電極上に、ワイヤ４をリード上にそれぞれ
押圧することでボンディング荷重を付与し、また、ボン
ディングアーム２における揺動アーム１２に対する固定
部側に設置された超音波振動子８により、キャピラリ３
を介してボール４ａ、ワイヤ４に超音波振動を付与す
る。
【０００４】ワイヤボンディング装置１の制御装置９
は、モータドライバ１０を介し駆動モータ７に印加する
電流値、また、超音波発振器１１を介し超音波振動子８
に印加する電流値をそれぞれ制御することにより、ボン
ディング動作時に、予め設定された所定のボンディング
荷重、超音波出力（振幅）が付与されるよう制御してい
る。
は、モータドライバ１０を介し駆動モータ７に印加する
電流値、また、超音波発振器１１を介し超音波振動子８
に印加する電流値をそれぞれ制御することにより、ボン
ディング動作時に、予め設定された所定のボンディング
荷重、超音波出力（振幅）が付与されるよう制御してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のワイ
ヤボンディング装置１では、ボンディング動作中にキャ
ピラリ３から電極、リードに付与される実際のボンディ
ング荷重、実際の超音波出力（振幅）は実測されず、従
って、実測値に基づきボンディング荷重、超音波出力を
補正することもされてもいない。
ヤボンディング装置１では、ボンディング動作中にキャ
ピラリ３から電極、リードに付与される実際のボンディ
ング荷重、実際の超音波出力（振幅）は実測されず、従
って、実測値に基づきボンディング荷重、超音波出力を
補正することもされてもいない。
【０００６】実際、ボンディングアーム２を固定支持す
る揺動アーム１２は軸受１３によって揺動自在に軸支さ
れているが、この軸受１３の回転抵抗が経時的変化によ
り増加して、実際のボンディング荷重と設定ボンディン
グ荷重とに差が生じてしまう場合がある。また、ボンデ
ィングアーム２と揺動アーム１２との固定部に経時的変
化等によってガタが生じ、このガタにより、超音波振動
子８からキャピラリ３への超音波振動の伝播効率が低下
し、実際の超音波出力と所定の超音波出力とに差が生じ
てしまう場合もある。
る揺動アーム１２は軸受１３によって揺動自在に軸支さ
れているが、この軸受１３の回転抵抗が経時的変化によ
り増加して、実際のボンディング荷重と設定ボンディン
グ荷重とに差が生じてしまう場合がある。また、ボンデ
ィングアーム２と揺動アーム１２との固定部に経時的変
化等によってガタが生じ、このガタにより、超音波振動
子８からキャピラリ３への超音波振動の伝播効率が低下
し、実際の超音波出力と所定の超音波出力とに差が生じ
てしまう場合もある。
【０００７】このため、制御装置９がモータドライバ１
０、超音波発信器１１を介して駆動モータ７、超音波振
動子８に所定の電流値を印加しても、所定のボンディン
グ荷重、所定の超音波出力（振幅）を付与することがで
きず、接合力不足等のボンディング不良が生じる虞れが
ある。
０、超音波発信器１１を介して駆動モータ７、超音波振
動子８に所定の電流値を印加しても、所定のボンディン
グ荷重、所定の超音波出力（振幅）を付与することがで
きず、接合力不足等のボンディング不良が生じる虞れが
ある。
【０００８】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、ボンディングを良好且つ安定して実
施できる半導体製造装置を提供することにある。
されたものであり、ボンディングを良好且つ安定して実
施できる半導体製造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被ボンディング物を保持するボンディングツール
と、このボンディングツールをボンディング物に対して
相対移動させる駆動装置と、上記ボンディングツールを
介して上記ボンディング物に超音波振動を付与する超音
波発信装置とを有し、上記被ボンディング物を上記ボン
ディング物に押圧しつつ超音波振動を付与することでボ
ンディングする半導体製造装置において、上記ボンディ
ングツールに設けられこのボンディングツールの歪又は
歪相当値を検出する検出器と、この検出器の出力値から
の第１フィルタを介して得たボンディング荷重に係わる
成分より実際のボンディング荷重を、前記検出器の出力
値から第２フィルタを介して得た超音波振動に係わる成
分より実際の超音波出力をそれぞれ求め、求めたボンデ
ィング荷重と超音波出力が所定のボンディング荷重並び
に超音波出力となるように上記駆動装置及び上記超音波
発信装置を制御する制御装置とを有するものである。
は、被ボンディング物を保持するボンディングツール
と、このボンディングツールをボンディング物に対して
相対移動させる駆動装置と、上記ボンディングツールを
介して上記ボンディング物に超音波振動を付与する超音
波発信装置とを有し、上記被ボンディング物を上記ボン
ディング物に押圧しつつ超音波振動を付与することでボ
ンディングする半導体製造装置において、上記ボンディ
ングツールに設けられこのボンディングツールの歪又は
歪相当値を検出する検出器と、この検出器の出力値から
の第１フィルタを介して得たボンディング荷重に係わる
成分より実際のボンディング荷重を、前記検出器の出力
値から第２フィルタを介して得た超音波振動に係わる成
分より実際の超音波出力をそれぞれ求め、求めたボンデ
ィング荷重と超音波出力が所定のボンディング荷重並び
に超音波出力となるように上記駆動装置及び上記超音波
発信装置を制御する制御装置とを有するものである。
【００１０】請求項２に記載の発明は、被ボンディング
物を保持するボンディングツールと、このボンディング
ツールを支持するボンディングアームと、このボンディ
ングアームをボンディング物に対して相対移動させる駆
動装置と、上記ボンディングツールを介して上記被ボン
ディング物に超音波振動を付与する超音波発信装置とを
有し、上記被ボンディング物を上記ボンディング物に押
圧しつつ超音波振動を付与することでボンディングする
半導体製造装置において、上記ボンディングアームに設
けられこのボンディングアームの歪又は歪相当値を検出
する検出器と、この検出器の出力値から第１フィルタを
介して得たボンディング荷重に係わる成分より実際のボ
ンディング荷重を、前記検出器の出力値から第２フィル
タを介して得た超音波振動に係わる成分より実際の超音
波出力をそれぞれ求め、求めたボンディング荷重と超音
波出力が所定のボンディング荷重並びに超音波出力とな
るように上記駆動装置及び上記超音波発信装置を制御す
る制御装置とを有するものである。
物を保持するボンディングツールと、このボンディング
ツールを支持するボンディングアームと、このボンディ
ングアームをボンディング物に対して相対移動させる駆
動装置と、上記ボンディングツールを介して上記被ボン
ディング物に超音波振動を付与する超音波発信装置とを
有し、上記被ボンディング物を上記ボンディング物に押
圧しつつ超音波振動を付与することでボンディングする
半導体製造装置において、上記ボンディングアームに設
けられこのボンディングアームの歪又は歪相当値を検出
する検出器と、この検出器の出力値から第１フィルタを
介して得たボンディング荷重に係わる成分より実際のボ
ンディング荷重を、前記検出器の出力値から第２フィル
タを介して得た超音波振動に係わる成分より実際の超音
波出力をそれぞれ求め、求めたボンディング荷重と超音
波出力が所定のボンディング荷重並びに超音波出力とな
るように上記駆動装置及び上記超音波発信装置を制御す
る制御装置とを有するものである。
【００１１】請求項１又は２に記載の発明には、次の作
用がある。制御装置は、実際のボンディング荷重と所定
のボンディング荷重とが一致し、実際の超音波出力が所
定の超音波出力と一致するように、駆動装置及び超音波
発信装置を制御するので、ボンディングツールによるボ
ンディング物のボンディングが適正化され、ボンディン
グを良好且つ安定して実施できる。
用がある。制御装置は、実際のボンディング荷重と所定
のボンディング荷重とが一致し、実際の超音波出力が所
定の超音波出力と一致するように、駆動装置及び超音波
発信装置を制御するので、ボンディングツールによるボ
ンディング物のボンディングが適正化され、ボンディン
グを良好且つ安定して実施できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る半導体製
造装置の一つの実施の形態であるワイヤボンディング装
置を示す概略側面図である。図２は、図１のワイヤボン
ディング装置の制御系を示すブロック図である。図３
は、図１のワイヤボンディング装置のボンディングタイ
ミングと歪ゲージの出力等との関係を示すグラフであ
る。
面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る半導体製
造装置の一つの実施の形態であるワイヤボンディング装
置を示す概略側面図である。図２は、図１のワイヤボン
ディング装置の制御系を示すブロック図である。図３
は、図１のワイヤボンディング装置のボンディングタイ
ミングと歪ゲージの出力等との関係を示すグラフであ
る。
【００１３】図１に示すように、ワイヤボンディング装
置２０は、ＸＹテーブル２１上にボンディングアーム２
２を備えたボンディングヘッド２３が搭載され、ＸＹテ
ーブル２１の側方に一対のガイドレール２４が配置さ
れ、更に制御装置２５を有して構成される。
置２０は、ＸＹテーブル２１上にボンディングアーム２
２を備えたボンディングヘッド２３が搭載され、ＸＹテ
ーブル２１の側方に一対のガイドレール２４が配置さ
れ、更に制御装置２５を有して構成される。
【００１４】ガイドレール２４には、ボンディング物と
しての半導体ペレット２６をマウントした、ボンディン
グ物としてのリードフレーム２７が搬送案内される。半
導体ペレット２６の電極（不図示）とリードフレーム２
７のリード（不図示）とが、上記ワイヤボンディング装
置２０によって被ボンディング物としてのワイヤ２８に
よりボンディングされる。
しての半導体ペレット２６をマウントした、ボンディン
グ物としてのリードフレーム２７が搬送案内される。半
導体ペレット２６の電極（不図示）とリードフレーム２
７のリード（不図示）とが、上記ワイヤボンディング装
置２０によって被ボンディング物としてのワイヤ２８に
よりボンディングされる。
【００１５】上記ＸＹテーブル２１は、ボンディングヘ
ッド２３をガイドレール２４に対し接近或いは離反さ
せ、もしくはガイドレール２４の長手方向に移動させ
る。また、ボンディングアーム２２の先端には、ワイヤ
２８を挿通案内するボンディングツールとしてのキャピ
ラリ２９が装備されている。
ッド２３をガイドレール２４に対し接近或いは離反さ
せ、もしくはガイドレール２４の長手方向に移動させ
る。また、ボンディングアーム２２の先端には、ワイヤ
２８を挿通案内するボンディングツールとしてのキャピ
ラリ２９が装備されている。
【００１６】ボンディングアーム２２は、揺動アーム３
０（図２）に固定支持され、この揺動アーム３０は、軸
受３１を介してボンディングヘッド２３のフレーム４０
に揺動可能に軸支される。この揺動アーム３０が駆動モ
ータ３２により揺動駆動されて、ボンディングアーム２
２が上下方向に揺動され、ボンディング時にキャピラリ
２９を介してワイヤ２８（ボール２８ａ）にボンディン
グ荷重が付与される。
０（図２）に固定支持され、この揺動アーム３０は、軸
受３１を介してボンディングヘッド２３のフレーム４０
に揺動可能に軸支される。この揺動アーム３０が駆動モ
ータ３２により揺動駆動されて、ボンディングアーム２
２が上下方向に揺動され、ボンディング時にキャピラリ
２９を介してワイヤ２８（ボール２８ａ）にボンディン
グ荷重が付与される。
【００１７】更に、ボンディングヘッド２３のフレーム
４０には、図１に示すようにトーチ電極３８が支持され
る。このトーチ電極３８は、放電時に不図示のトーチ駆
動機構により、その先端がキャピラリ２９の直下に位置
するようになっている。キャピラリ２９から突出したワ
イヤ２８とトーチ電極３８との間に放電を発生させ、こ
の放電によりワイヤ２８の先端にボール２８ａが形成さ
れる。
４０には、図１に示すようにトーチ電極３８が支持され
る。このトーチ電極３８は、放電時に不図示のトーチ駆
動機構により、その先端がキャピラリ２９の直下に位置
するようになっている。キャピラリ２９から突出したワ
イヤ２８とトーチ電極３８との間に放電を発生させ、こ
の放電によりワイヤ２８の先端にボール２８ａが形成さ
れる。
【００１８】ボンディングアーム２２の揺動アーム３０
に対する固定部側には、図２に示す超音波振動子３３が
設置される。この超音波振動子３３が超音波発振器３４
の制御下で発振して、ボンディングアーム２２、キャピ
ラリ２９を介してワイヤ２８（ボール２８ａ）に超音波
振動を付与する。この超音波振動は、上述のボンディン
グ荷重と相まってワイヤ２８（ボール２８ａ）を半導体
ペレット２６の電極、リードフレーム２７のリードに良
好に接合（ボンディング）させる。
に対する固定部側には、図２に示す超音波振動子３３が
設置される。この超音波振動子３３が超音波発振器３４
の制御下で発振して、ボンディングアーム２２、キャピ
ラリ２９を介してワイヤ２８（ボール２８ａ）に超音波
振動を付与する。この超音波振動は、上述のボンディン
グ荷重と相まってワイヤ２８（ボール２８ａ）を半導体
ペレット２６の電極、リードフレーム２７のリードに良
好に接合（ボンディング）させる。
【００１９】制御装置２５はＸＹテーブル２１、駆動モ
ータ３２、トーチ電極３８及び超音波発振器３４を制御
してワイヤボンディングを実施させる。先ず、トーチ電
極３８を制御して、キャピラリ２９から突出したワイヤ
２８とトーチ電極３８との間に放電を生じさせ、ワイヤ
２８の先端にボール２８ａを形成する。次に、ＸＹテー
ブル２１、駆動モータ３２及び超音波発振器３４を制御
して、ボンディングアーム２２のキャピラリ２９を半導
体ペレット２６の電極へ移動させ、駆動モータ３２、超
音波発振器３４へ印加する電流値を制御して、予め設定
された所定のボンディング荷重及び超音波出力（振幅）
を付与し、ボール２８ａを電極にボンディングさせる。
ータ３２、トーチ電極３８及び超音波発振器３４を制御
してワイヤボンディングを実施させる。先ず、トーチ電
極３８を制御して、キャピラリ２９から突出したワイヤ
２８とトーチ電極３８との間に放電を生じさせ、ワイヤ
２８の先端にボール２８ａを形成する。次に、ＸＹテー
ブル２１、駆動モータ３２及び超音波発振器３４を制御
して、ボンディングアーム２２のキャピラリ２９を半導
体ペレット２６の電極へ移動させ、駆動モータ３２、超
音波発振器３４へ印加する電流値を制御して、予め設定
された所定のボンディング荷重及び超音波出力（振幅）
を付与し、ボール２８ａを電極にボンディングさせる。
【００２０】このボンディング後、ＸＹテーブル２１及
び駆動モータ３２を制御して、ワイヤ２８をキャピラリ
２９から導出させつつ、ボンディングアーム２２及びキ
ャピラリ２９をリードフレーム２７のリード上まで移動
させ、駆動モータ３２、超音波発振器３４へ印加する電
流値を制御して、所定のボンディング荷重及び超音波出
力（振幅）を付与し、ワイヤ２８をリードにボンディン
グさせる。
び駆動モータ３２を制御して、ワイヤ２８をキャピラリ
２９から導出させつつ、ボンディングアーム２２及びキ
ャピラリ２９をリードフレーム２７のリード上まで移動
させ、駆動モータ３２、超音波発振器３４へ印加する電
流値を制御して、所定のボンディング荷重及び超音波出
力（振幅）を付与し、ワイヤ２８をリードにボンディン
グさせる。
【００２１】最後に、キャピラリ２９の上昇中に所定の
タイミングにて不図示のクランパにてワイヤ２８を把持
し、リード位置にてワイヤ２８を切断する。こうして、
半導体ペレット２６の電極とリードフレーム２７のリー
ドとが、ワイヤ２８によりボンディングされる。
タイミングにて不図示のクランパにてワイヤ２８を把持
し、リード位置にてワイヤ２８を切断する。こうして、
半導体ペレット２６の電極とリードフレーム２７のリー
ドとが、ワイヤ２８によりボンディングされる。
【００２２】さて、上記ワイヤボンディング装置２０で
は、ボンディング動作中におけるボンディングアーム２
２の歪を検出するための検出器として、歪ゲージ３５が
設置されている。この歪ゲージ３５からの出力信号は、
第１狭帯域フィルタ３６、第２狭帯域フィルタ３７をそ
れぞれ経て制御装置２５へ出力される。
は、ボンディング動作中におけるボンディングアーム２
２の歪を検出するための検出器として、歪ゲージ３５が
設置されている。この歪ゲージ３５からの出力信号は、
第１狭帯域フィルタ３６、第２狭帯域フィルタ３７をそ
れぞれ経て制御装置２５へ出力される。
【００２３】歪ゲージ３５の検出タイミングは、図３
（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示すキャピラリ２９
による第１ボンディング、第２ボンディングのボンディ
ングタイミングに対応したタイミングでなされる。歪ゲ
ージ３５の出力波形は、図３（ｃ）に示され、上記第１
狭帯域フィルタ３６は、歪ゲージ３５の出力値の内、荷
重に係わる成分のみを通過させ、上記第２狭帯域フィル
タ３７は、歪ゲージ３５の出力値の内、超音波出力（振
幅）に係わる成分のみを通過させる。図３（ｄ）、
（ｅ）が、歪ゲージ３５の出力値から荷重成分を、超音
波出力成分をそれぞれ取り出した出力波形を示す。
（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示すキャピラリ２９
による第１ボンディング、第２ボンディングのボンディ
ングタイミングに対応したタイミングでなされる。歪ゲ
ージ３５の出力波形は、図３（ｃ）に示され、上記第１
狭帯域フィルタ３６は、歪ゲージ３５の出力値の内、荷
重に係わる成分のみを通過させ、上記第２狭帯域フィル
タ３７は、歪ゲージ３５の出力値の内、超音波出力（振
幅）に係わる成分のみを通過させる。図３（ｄ）、
（ｅ）が、歪ゲージ３５の出力値から荷重成分を、超音
波出力成分をそれぞれ取り出した出力波形を示す。
【００２４】ここで、例えば、上記第１狭帯域フィルタ
３６の上述のフィルタ機能を具体的に示す。キャピラリ
２９にボンディング荷重を付与したときに、歪ゲージ３
５から出力される信号（電圧信号）の周波数Ｎ1 を予め
測定しておき、この周波数Ｎ1 に対し所定範囲にある周
波数の電圧信号だけを通すように第１狭帯域フィルタ３
６を設定することによって、この第１狭帯域フィルタ３
６のフィルタ機能が達成される。同様に、第２狭帯域フ
ィルタ３７のフィルタ機能も、キャピラリ２９に超音波
出力を付与したときに、歪ゲージ３５から出力される信
号（電圧信号）の周波数Ｎ2 を予め測定しておき、この
周波数Ｎ2 に対し所定範囲にある周波数の電圧信号だけ
を通すように第２狭帯域フィルタ３７を設定することに
より達成される。尚、超音波発振器３４の発信周波数
は、既知、例えば60KHZ であることから、この発信周波
数60KHZ に所定の許容値を加味した周波数の範囲を第２
狭帯域フィルタ３７に設定するようにしても良い。
３６の上述のフィルタ機能を具体的に示す。キャピラリ
２９にボンディング荷重を付与したときに、歪ゲージ３
５から出力される信号（電圧信号）の周波数Ｎ1 を予め
測定しておき、この周波数Ｎ1 に対し所定範囲にある周
波数の電圧信号だけを通すように第１狭帯域フィルタ３
６を設定することによって、この第１狭帯域フィルタ３
６のフィルタ機能が達成される。同様に、第２狭帯域フ
ィルタ３７のフィルタ機能も、キャピラリ２９に超音波
出力を付与したときに、歪ゲージ３５から出力される信
号（電圧信号）の周波数Ｎ2 を予め測定しておき、この
周波数Ｎ2 に対し所定範囲にある周波数の電圧信号だけ
を通すように第２狭帯域フィルタ３７を設定することに
より達成される。尚、超音波発振器３４の発信周波数
は、既知、例えば60KHZ であることから、この発信周波
数60KHZ に所定の許容値を加味した周波数の範囲を第２
狭帯域フィルタ３７に設定するようにしても良い。
【００２５】制御装置２５は、歪ゲージ３５の出力値か
ら第１狭帯域フィルタ３６を介して得たボンディング荷
重に係わる成分より実際のボンディング荷重を求め、こ
の実際のボンディング荷重が、制御装置２５内に予め設
定された所定のボンディング荷重に一致するように、モ
ータドライバ３９を介して駆動モータ３２へ印加する電
流値を制御する。更に、制御装置２５は、歪ゲージ３５
の出力値から第２狭帯域フィルタ３７を介して得た超音
波振動に係わる成分より実際の超音波出力（振幅）を求
め、この実際の超音波出力が、制御装置２５内に予め設
定された所定の超音波出力（振幅）と一致するように、
超音波発振器３４を介して超音波振動子３３へ印加する
電流値を制御する。
ら第１狭帯域フィルタ３６を介して得たボンディング荷
重に係わる成分より実際のボンディング荷重を求め、こ
の実際のボンディング荷重が、制御装置２５内に予め設
定された所定のボンディング荷重に一致するように、モ
ータドライバ３９を介して駆動モータ３２へ印加する電
流値を制御する。更に、制御装置２５は、歪ゲージ３５
の出力値から第２狭帯域フィルタ３７を介して得た超音
波振動に係わる成分より実際の超音波出力（振幅）を求
め、この実際の超音波出力が、制御装置２５内に予め設
定された所定の超音波出力（振幅）と一致するように、
超音波発振器３４を介して超音波振動子３３へ印加する
電流値を制御する。
【００２６】つまり、制御装置２５には、ボンディング
荷重と、歪ゲージ３５の出力値から第１狭帯域フィルタ
３６を介して得られる出力値との関係（ボンディング荷
重−出力値関係）が予め測定されて記憶されている。こ
のボンディング荷重−出力値関係は、例えば、図３
（ｃ）に示すように荷重に対する歪ゲージ３５の荷重成
分の出力値の波形として設定される。制御装置２５は、
ワイヤボンディング動作時において第１狭帯域フィルタ
３６を介して得た歪ゲージ３５の出力値から、上記ボン
ディング荷重−出力値関係に基づき、実際のボンディン
グ荷重を算出する。そして、例えば、実際のボンディン
グ荷重が所定のボンディング荷重よりも小さい場合に
は、制御装置２５は、駆動モータ３２に印加する電流値
を少しずつ増加させていき、実際のボンディング荷重を
所定のボンディング荷重に一致させるとともに、その一
致状態を維持するようにモータドライバ３９を制御す
る。また、制御装置２５には、超音波出力（振幅）と、
第２狭帯域フィルタ３７を介して得た歪ゲージ３５の出
力値との関係（超音波出力−出力値関係）が予め測定さ
れて記憶されている。この超音波出力−出力値関係は、
例えば、図３（ｅ）に示す超音波出力に対する歪ゲージ
３５の超音波出力成分の出力値の波形として設定され
る。制御装置２５は、ワイヤボンディング動作時におい
て、第２狭帯域フィルタ３７を介して得た歪ゲージ３５
の出力値から、上記超音波出力−検出値関係に基づき実
際の超音波出力（振幅）を算出する。そして、例えば、
実際の超音波出力が所定の超音波出力よりも小さい場合
には、制御装置２５は、超音波振動子に印加する電流値
を少しずつ増加させていき、実際の超音波出力を所定の
超音波出力に一致させるとともに、その一致状態を維持
するように超音波発振器３４を制御する。
荷重と、歪ゲージ３５の出力値から第１狭帯域フィルタ
３６を介して得られる出力値との関係（ボンディング荷
重−出力値関係）が予め測定されて記憶されている。こ
のボンディング荷重−出力値関係は、例えば、図３
（ｃ）に示すように荷重に対する歪ゲージ３５の荷重成
分の出力値の波形として設定される。制御装置２５は、
ワイヤボンディング動作時において第１狭帯域フィルタ
３６を介して得た歪ゲージ３５の出力値から、上記ボン
ディング荷重−出力値関係に基づき、実際のボンディン
グ荷重を算出する。そして、例えば、実際のボンディン
グ荷重が所定のボンディング荷重よりも小さい場合に
は、制御装置２５は、駆動モータ３２に印加する電流値
を少しずつ増加させていき、実際のボンディング荷重を
所定のボンディング荷重に一致させるとともに、その一
致状態を維持するようにモータドライバ３９を制御す
る。また、制御装置２５には、超音波出力（振幅）と、
第２狭帯域フィルタ３７を介して得た歪ゲージ３５の出
力値との関係（超音波出力−出力値関係）が予め測定さ
れて記憶されている。この超音波出力−出力値関係は、
例えば、図３（ｅ）に示す超音波出力に対する歪ゲージ
３５の超音波出力成分の出力値の波形として設定され
る。制御装置２５は、ワイヤボンディング動作時におい
て、第２狭帯域フィルタ３７を介して得た歪ゲージ３５
の出力値から、上記超音波出力−検出値関係に基づき実
際の超音波出力（振幅）を算出する。そして、例えば、
実際の超音波出力が所定の超音波出力よりも小さい場合
には、制御装置２５は、超音波振動子に印加する電流値
を少しずつ増加させていき、実際の超音波出力を所定の
超音波出力に一致させるとともに、その一致状態を維持
するように超音波発振器３４を制御する。
【００２７】上記実施の形態のワイヤボンディング装置
２０によれば、制御装置２５が、ボンディングアーム２
２を揺動駆動させる駆動モータ３２へ印加される電流値
を、実際のボンディング荷重と所定のボンディング荷重
とが一致するように制御し、更に、ボンディングアーム
２２を超音波振動させる超音波振動子３３へ印加される
電流値を、実際の超音波出力と所定の超音波出力とが一
致するように制御するので、ボンディングアーム２２の
キャピラリ２９による半導体ペレット２６の電極、リー
ドフレーム２７のリードとワイヤ２８とのボンディング
が適正化され、ボンディングを良好且つ安定して実施で
きる。
２０によれば、制御装置２５が、ボンディングアーム２
２を揺動駆動させる駆動モータ３２へ印加される電流値
を、実際のボンディング荷重と所定のボンディング荷重
とが一致するように制御し、更に、ボンディングアーム
２２を超音波振動させる超音波振動子３３へ印加される
電流値を、実際の超音波出力と所定の超音波出力とが一
致するように制御するので、ボンディングアーム２２の
キャピラリ２９による半導体ペレット２６の電極、リー
ドフレーム２７のリードとワイヤ２８とのボンディング
が適正化され、ボンディングを良好且つ安定して実施で
きる。
【００２８】また、上記実施の形態によれば、歪ゲージ
３５の出力値から、第１狭帯域フィルタ３６を介して得
た出力値から実際のボンディング荷重を求め、第２狭帯
域フィルタ３７を介して得た出力値から実際の超音波出
力（振幅）を求めているので、ボンディングアーム２２
に設置する歪ゲージ３５は唯一である。そのため、装置
構成を複雑化させることなく、可動部であるボンディン
グアーム２２の重量の増大を極力防止しつつ、ボンディ
ング精度を向上させることができる。
３５の出力値から、第１狭帯域フィルタ３６を介して得
た出力値から実際のボンディング荷重を求め、第２狭帯
域フィルタ３７を介して得た出力値から実際の超音波出
力（振幅）を求めているので、ボンディングアーム２２
に設置する歪ゲージ３５は唯一である。そのため、装置
構成を複雑化させることなく、可動部であるボンディン
グアーム２２の重量の増大を極力防止しつつ、ボンディ
ング精度を向上させることができる。
【００２９】尚、上記ワイヤボンディング装置２０にお
いて、制御装置２５は、キャピラリ２９にボンディング
荷重を付与する駆動モータ３２へ印加される電流値、キ
ャピラリ２９に超音波出力を付与する超音波振動子３３
へ印加される電流値のいずれか一方のみを、歪ゲージ３
５、第１狭帯域フィルタ３６、第２狭帯域フィルタ３７
からの検出値に基づいて制御して、実際のボンディング
荷重を所定のボンディング荷重とし、又は実際の超音波
出力を所定の超音波出力となるようにしても良い。
いて、制御装置２５は、キャピラリ２９にボンディング
荷重を付与する駆動モータ３２へ印加される電流値、キ
ャピラリ２９に超音波出力を付与する超音波振動子３３
へ印加される電流値のいずれか一方のみを、歪ゲージ３
５、第１狭帯域フィルタ３６、第２狭帯域フィルタ３７
からの検出値に基づいて制御して、実際のボンディング
荷重を所定のボンディング荷重とし、又は実際の超音波
出力を所定の超音波出力となるようにしても良い。
【００３０】また、上記実施の形態では、検出器として
の歪ゲージ３５をボンディングアーム２２に配置したも
のを述べたが、検出器はボンディングアーム２２以外、
例えば、キャピラリ２９に配置しても良い。この場合、
ボンディング荷重、或いは超音波出力によってキャピラ
リ２９に生じる歪を検出し、この検出値から実際のボン
ディング荷重、或いは超音波出力を求めるようにすれ
ば、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
の歪ゲージ３５をボンディングアーム２２に配置したも
のを述べたが、検出器はボンディングアーム２２以外、
例えば、キャピラリ２９に配置しても良い。この場合、
ボンディング荷重、或いは超音波出力によってキャピラ
リ２９に生じる歪を検出し、この検出値から実際のボン
ディング荷重、或いは超音波出力を求めるようにすれ
ば、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３１】また、上記実施の形態では、歪ゲージ３５
の出力値の内ボンディング荷重の成分を通過させるフィ
ルタとして、狭帯域フィルタ３６を用いたものを述べた
が、狭帯域フィルタ３６に限らず、所定の周波数以外の
信号のみを通すローパスフィルタを用いても良い。即
ち、超音波発振器３４の発信周波数が、例えば60KHZ で
あるのに対して、ボンディング荷重のみを付与したとき
に歪ゲージ３５の出力信号の周波数は50KHZ 以下と非常
に小さいため、荷重成分を通過させるフィルタとして、
超音波振動の周波数よりも低い周波数を通過させるロー
パスフィルタを用いれば、狭帯域フィルタ３６を用いた
場合と同様に荷重成分を検出することができる。
の出力値の内ボンディング荷重の成分を通過させるフィ
ルタとして、狭帯域フィルタ３６を用いたものを述べた
が、狭帯域フィルタ３６に限らず、所定の周波数以外の
信号のみを通すローパスフィルタを用いても良い。即
ち、超音波発振器３４の発信周波数が、例えば60KHZ で
あるのに対して、ボンディング荷重のみを付与したとき
に歪ゲージ３５の出力信号の周波数は50KHZ 以下と非常
に小さいため、荷重成分を通過させるフィルタとして、
超音波振動の周波数よりも低い周波数を通過させるロー
パスフィルタを用いれば、狭帯域フィルタ３６を用いた
場合と同様に荷重成分を検出することができる。
【００３２】また本発明は、ボンディングアーム２２は
必ずしも必要ではなく、キャピラリ２９を、駆動モータ
３２等の駆動装置で直接駆動させ、超音波振動子３３で
直接超音波振動させる構成のものにも適用可能である。
必ずしも必要ではなく、キャピラリ２９を、駆動モータ
３２等の駆動装置で直接駆動させ、超音波振動子３３で
直接超音波振動させる構成のものにも適用可能である。
【００３３】また、上記実施の形態では、半導体製造装
置がワイヤボンディング装置２０の場合を述べたが、リ
ードフレーム２７のアイランド部にボンディングアーム
を用いて半導体ペレット２６をボンディングさせてマウ
ントするペレットボンディング装置に適用しても良い。
この場合、キャピラリ２９を半導体ペレットを吸着保持
する吸着ノズルに置き換えれば良い。そして、制御装置
は、上記実施の形態と同様に、ボンディングアームに配
置された検出器の出力値に基づいて求めた実際のボンデ
ィング荷重、超音波出力が所定のボンディング荷重、超
音波出力に一致するようにモータドライバ３９、超音波
発振器３４を制御する。
置がワイヤボンディング装置２０の場合を述べたが、リ
ードフレーム２７のアイランド部にボンディングアーム
を用いて半導体ペレット２６をボンディングさせてマウ
ントするペレットボンディング装置に適用しても良い。
この場合、キャピラリ２９を半導体ペレットを吸着保持
する吸着ノズルに置き換えれば良い。そして、制御装置
は、上記実施の形態と同様に、ボンディングアームに配
置された検出器の出力値に基づいて求めた実際のボンデ
ィング荷重、超音波出力が所定のボンディング荷重、超
音波出力に一致するようにモータドライバ３９、超音波
発振器３４を制御する。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体製造
装置によれば、ボンディングを良好且つ安定して実施で
きる。
装置によれば、ボンディングを良好且つ安定して実施で
きる。
【図１】図１は、本発明に係る半導体製造装置の一つの
実施の形態であるワイヤボンディング装置を示す概略側
面図である。
実施の形態であるワイヤボンディング装置を示す概略側
面図である。
【図２】図２は、図１のワイヤボンディング装置の制御
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１のワイヤボンディング装置のボン
ディングタイミングと歪ゲージの出力等との関係を示す
グラフである。
ディングタイミングと歪ゲージの出力等との関係を示す
グラフである。
【図４】図４は、従来のワイヤボンディング装置の制御
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
２０ ワイヤボンディング装置（半導体製造装置） ２２ ボンディングアーム ２５ 制御装置 ２６ 半導体ペレット ２７ リードフレーム ２８ ワイヤ ２９ キャピラリ ３２ 駆動モータ ３３ 超音波振動子 ３４ 超音波発振器 ３５ 歪ゲージ ３６ 第１狭帯域フィルタ ３７ 第２狭帯域フィルタ ３９ モータドライバ
Claims (2)
- 【請求項１】 被ボンディング物を保持するボンディン
グツールと、このボンディングツールをボンディング物
に対して相対移動させる駆動装置と、上記ボンディング
ツールを介して上記ボンディング物に超音波振動を付与
する超音波発信装置とを有し、上記被ボンディング物を
上記ボンディング物に押圧しつつ超音波振動を付与する
ことでボンディングする半導体製造装置において、 上記ボンディングツールに設けられこのボンディングツ
ールの歪又は歪相当値を検出する検出器と、この検出器
の出力値からの第１フィルタを介して得たボンディング
荷重に係わる成分より実際のボンディング荷重を、前記
検出器の出力値から第２フィルタを介して得た超音波振
動に係わる成分より実際の超音波出力をそれぞれ求め、
求めたボンディング荷重と超音波出力が所定のボンディ
ング荷重並びに超音波出力となるように上記駆動装置及
び上記超音波発信装置を制御する制御装置とを有するこ
とを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 被ボンディング物を保持するボンディン
グツールと、このボンディングツールを支持するボンデ
ィングアームと、このボンディングアームをボンディン
グ物に対して相対移動させる駆動装置と、上記ボンディ
ングツールを介して上記被ボンディング物に超音波振動
を付与する超音波発信装置とを有し、上記被ボンディン
グ物を上記ボンディング物に押圧しつつ超音波振動を付
与することでボンディングする半導体製造装置におい
て、 上記ボンディングアームに設けられこのボンディングア
ームの歪又は歪相当値を検出する検出器と、この検出器
の出力値から第１フィルタを介して得たボンディング荷
重に係わる成分より実際のボンディング荷重を、前記検
出器の出力値から第２フィルタを介して得た超音波振動
に係わる成分より実際の超音波出力をそれぞれ求め、求
めたボンディング荷重と超音波出力が所定のボンディン
グ荷重並びに超音波出力となるように上記駆動装置及び
上記超音波発信装置を制御する制御装置とを有すること
を特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7470197A JPH10256320A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7470197A JPH10256320A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10256320A true JPH10256320A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13554805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7470197A Withdrawn JPH10256320A (ja) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10256320A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184810A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Sony Corp | ボンディング方法、ボンディング装置および実装基板 |
| WO2010001500A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
| JP2014175619A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | 超音波ボンディング装置 |
| JP2021030260A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 日本アビオニクス株式会社 | 超音波接合装置 |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP7470197A patent/JPH10256320A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184810A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Sony Corp | ボンディング方法、ボンディング装置および実装基板 |
| WO2010001500A1 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
| US8800843B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-08-12 | Shinkawa Ltd. | Bonding apparatus |
| JP2014175619A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | 超音波ボンディング装置 |
| JP2021030260A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 日本アビオニクス株式会社 | 超音波接合装置 |
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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: 20040601 |