JPH1056034A - Bonding equipment - Google Patents

Bonding equipment

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JPH1056034A
JPH1056034A JP8212424A JP21242496A JPH1056034A JP H1056034 A JPH1056034 A JP H1056034A JP 8212424 A JP8212424 A JP 8212424A JP 21242496 A JP21242496 A JP 21242496A JP H1056034 A JPH1056034 A JP H1056034A
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JP
Japan
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bonding
wire
bending
tip
capillary
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Application number
JP8212424A
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Japanese (ja)
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Yasuki Tsutsumi
安己 堤
Toshihiro Matsunaga
俊博 松永
Akihiro Hida
昭博 飛田
Tomohiro Shiraishi
智宏 白石
Minoru Kubosono
実 窪薗
Hiroshi Kuroda
宏 黒田
Masayuki Shirai
優之 白井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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.)
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウム線のボンディングワイヤにおけ
るワイヤボンディングを高速化する。 【解決手段】 半導体チップに設けられたボンディング
パッドが並んでいる方向と異なる方向にボンディングワ
イヤＷの先端部をワイヤ倒し機構によって折り曲げた後
キャピラリ３によりワイヤボンディングを行う。たとえ
ば、ボンディングパッドが半導体チップの主面に対して
横方向に設けられ、ボンディングワイヤＷを縦方向に折
り曲げる場合、ボンディングワイヤＷを折り曲げるワイ
ヤバー６ｂがワイヤバー駆動部によって縦方向に移動
し、キャピラリ３から突出しているボンディングワイヤ
Ｗを縦方向に折り曲げて隣接するボンディングパットと
折り曲げられたボンディングワイヤＷの先端部との接触
を防止した後ワイヤボンディングを行う。 (57) [Summary] To speed up wire bonding of aluminum wire bonding wires. SOLUTION: After a tip of a bonding wire W is bent by a wire falling mechanism in a direction different from a direction in which bonding pads provided on a semiconductor chip are arranged, wire bonding is performed by a capillary 3. For example, when the bonding pad is provided in the horizontal direction with respect to the main surface of the semiconductor chip and the bonding wire W is bent in the vertical direction, the wire bar 6b that bends the bonding wire W is moved in the vertical direction by the wire bar driving unit, and the capillary 3 The protruding bonding wire W is bent in the vertical direction to prevent contact between an adjacent bonding pad and the tip of the bent bonding wire W, and then wire bonding is performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディング装置
に関し、特に、アルミニウム線のボンディングワイヤを
用いたワイヤボンディングの高速化に適用して有効な技
術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding apparatus and, more particularly, to a technique effective when applied to speeding up of wire bonding using an aluminum wire bonding wire.

【０００２】[0002]

【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、ア
ルミニウム線からなるボンディングワイヤによるボンデ
ィングは、超音波振動をするウェッジツール先端で、該
ボンディングワイヤを被接合部である半導体チップの電
極部に押しつけ、超音波振動と加重によって接合する、
いわゆる、ウェッジボンディングによって電気的に接続
されている。2. Description of the Related Art According to studies made by the present inventors, bonding using a bonding wire made of an aluminum wire is carried out at the tip of a wedge tool which vibrates ultrasonically, and the bonding wire is connected to an electrode portion of a semiconductor chip which is a part to be bonded. Pressed by ultrasonic vibration and load,
It is electrically connected by so-called wedge bonding.

【０００３】なお、この種のワイヤボンダについて詳し
く述べてある例としては、平成７年１２月４日、株式会
社工業調査会発行、「超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブ
ック＜１９９６年版＞」Ｐ８８〜Ｐ９３があり、この文
献には、種々のワイヤボンダの機能や性能などが記載さ
れている。As an example describing this type of wire bonder in detail, see “Ultra LSI Manufacturing / Testing Equipment Guidebook <1996 Edition”, pp. 88 to 93, issued by the Industrial Research Institute, Inc. on December 4, 1995. This document describes the functions and performances of various wire bonders.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なウェッジボンディングでは、次のような問題点がある
ことが本発明者により見い出された。However, it has been found by the present inventors that the wedge bonding described above has the following problems.

【０００５】すなわち、ウェッジボンディングを行うウ
ェッジボンダには、前述したボンディングワイヤに方向
性があり、製品である半導体装置それ自体を回転させる
ために半導体装置を載置するボンディングステージを回
転させてボンディングを行わなければならず、ボンディ
ング箇所が多くなるほどボンディングスピードが遅くな
ってしまうという問題がある。That is, in a wedge bonder for performing wedge bonding, the above-described bonding wire has directionality, and a bonding stage on which a semiconductor device is mounted is rotated in order to rotate a semiconductor device itself as a product. This has to be performed, and there is a problem that the bonding speed decreases as the number of bonding locations increases.

【０００６】また、ウェッジボンダは、ボンディングス
テージを回転させてボンディングを行うので、半導体装
置を個々に切断する、いわゆる個片化が必要であり、リ
ードフレームやパッケージ基板などに連なった状態では
ボンディングを行うことができず、ボンディング効率が
低下してしまうという問題もある。Further, since the wedge bonder performs the bonding by rotating the bonding stage, it is necessary to cut the semiconductor devices individually, that is, to separate the semiconductor devices. When the wedge bonder is connected to a lead frame, a package substrate, or the like, the bonding is performed. It cannot be performed, and there is a problem that the bonding efficiency is reduced.

【０００７】本発明の目的は、アルミニウム線のボンデ
ィングワイヤにおける方向性をなくしてボンディングス
テージの回転を不要とし、ワイヤボンディングを高速化
することのできるボンディング装置を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bonding apparatus capable of eliminating the directionality of an aluminum wire in a bonding wire, eliminating the need for rotating a bonding stage, and increasing the speed of wire bonding.

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【００１０】すなわち、本発明のボンディング装置は、
軸心にボンディングワイヤを通す孔が設けられ、先端部
で超音波振動と荷圧によってワイヤボンディグを行うボ
ンディング手段と、当該ボンディング手段の先端部から
突出したボンディングワイヤを所定の方向に折り曲げる
ワイヤ倒し手段と、該ボンディング手段を上下に駆動す
る第１のボンディング移動手段と、該ボンディング手段
を所定のボンディング位置に移動させる第２のボンディ
ング移動手段と、該ボンディング手段に超音波振動子の
振幅を拡大して伝達する超音波振動手段と、半導体チッ
プが搭載されたチップ搭載手段を載置する載置手段とよ
りなるものである。That is, the bonding apparatus of the present invention comprises:
A hole through which a bonding wire is provided at the axis, a bonding means for performing wire bonding at the tip by ultrasonic vibration and load, and a wire faller for bending a bonding wire protruding from the tip of the bonding means in a predetermined direction. Means, first bonding moving means for driving the bonding means up and down, second bonding moving means for moving the bonding means to a predetermined bonding position, and expanding the amplitude of the ultrasonic transducer to the bonding means. And a mounting means for mounting the chip mounting means on which the semiconductor chip is mounted.

【００１１】それにより、アルミニウムボンディングワ
イヤの供給時における方向性をなくすことができるの
で、ボンディング時に載置手段の回転動作が不要とな
り、ワイヤボンディングをより高速化することができ
る。As a result, the directivity during supply of the aluminum bonding wire can be eliminated, so that the rotating operation of the mounting means is not required at the time of bonding, and the speed of wire bonding can be further increased.

【００１２】また、本発明のボンディング装置は、前記
ワイヤ倒し手段が、ボンディング手段の先端部近傍に設
けられ、ボンディングワイヤに対して垂直方向に移動さ
せて、ボンディング手段の先端部から突出したボンディ
ングワイヤを所定の方向に折り曲げるワイヤ折り曲げ部
と、当該ワイヤ折り曲げ部を所定の方向に移動させる駆
動部とよりなるものである。Further, in the bonding apparatus according to the present invention, the wire falling means is provided near a tip end of the bonding means, moves in a direction perpendicular to the bonding wire, and projects from the tip end of the bonding means. And a drive unit that moves the wire bending unit in a predetermined direction.

【００１３】さらに、本発明のボンディング装置は、前
記ワイヤ倒し手段が、ボンディング手段の先端部をく字
状に形成し、先端部から突出する前記ボンディングワイ
ヤを所定の方向に折り曲げるワイヤ折り曲げボンディン
グ手段と、当該ワイヤ折り曲げボンディング手段を回転
駆動させる回転駆動部とよりなるものである。Further, in the bonding apparatus according to the present invention, the wire folding means may include a wire bending bonding means for forming a distal end of the bonding means in a V shape, and bending the bonding wire projecting from the distal end in a predetermined direction. , And a rotation driving unit for driving the wire bending bonding means to rotate.

【００１４】それらにより、アルミニウムボンディング
ワイヤの供給時における方向性をなくし、且つ超音波振
動と荷重だけで確実に接合部と接続固定することができ
る。Thus, the directivity at the time of supplying the aluminum bonding wire can be eliminated, and the connection with the bonding portion can be securely fixed only by the ultrasonic vibration and the load.

【００１５】また、本発明のボンディング装置は、前記
ワイヤ折り曲げ部が、少なくとも半導体チップの主面に
対して縦横方向にボンディングワイヤを折り曲げるもの
である。Further, in the bonding apparatus according to the present invention, the wire bending portion bends the bonding wire at least vertically and horizontally with respect to the main surface of the semiconductor chip.

【００１６】それにより、接合部に隣接する他の接合部
とボンディングワイヤとの接触を防止することができ
る。Thus, it is possible to prevent another bonding portion adjacent to the bonding portion from being in contact with the bonding wire.

【００１７】さらに、本発明のボンディング装置は、前
記超音波振動手段がボンディング手段を回転振動させる
超音波振動を発振させるものである。Further, in the bonding apparatus according to the present invention, the ultrasonic vibration means oscillates ultrasonic vibration for rotatingly vibrating the bonding means.

【００１８】それにより、ボンディングワイヤの圧着率
ならびに圧着幅の変動を小さくすることができ、より確
実にボンディングワイヤを接続固定することができる。[0018] This makes it possible to reduce the variation in the crimping rate and the crimping width of the bonding wire, and to more securely connect and fix the bonding wire.

【００１９】以上のことにより、アルミニウムボンディ
ングワイヤによるワイヤボンディングをより高速化する
ことができ、生産効率ならびにボンディングワイヤの接
続信頼性を大幅に向上させることができる。As described above, the speed of wire bonding by the aluminum bonding wire can be further increased, and the production efficiency and the connection reliability of the bonding wire can be greatly improved.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【００２１】図１は、本発明の一実施の形態によるボン
ディング装置の要部説明図、図２（ａ),（ｂ）は、本発
明の一実施の形態によるボンディング装置に設けられた
ワイヤ倒し機構の説明図、図３は、本発明の一実施の形
態によるボンディング装置に設けられた超音波ホーンに
よるキャピラリの超音波振動による接合の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory view of a main part of a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a wire folding apparatus provided in the bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view of a mechanism, and FIG. 3 is an explanatory view of joining of a capillary by ultrasonic vibration using an ultrasonic horn provided in a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【００２２】本実施の形態において、アルミニウム線か
らなる後述するボンディングワイヤをワイヤボンディン
グするボンディング装置１は、ボンディングヘッド２が
設けられている。In the present embodiment, a bonding head 1 is provided in a bonding apparatus 1 for wire bonding a bonding wire, which will be described later, made of an aluminum wire.

【００２３】このボンディングヘッド２は、軸心にボン
ディングワイヤを通す細孔を有し、ボンディングワイヤ
を加圧して電気的に接続固定する円錐形のキャピラリ
（ボンディング手段）３、そのキャピラリ３を取り付
け、ＤＣサーボモータなどによって上下に駆動するボン
ディングアーム（第１のボンディング移動手段）４、同
じくキャピラリ３に超音波振動子の振幅を拡大して伝達
する超音波ホーン（超音波振動手段）５が設けられてい
る。This bonding head 2 has a conical capillary (bonding means) 3 which has a hole at the axis thereof through which a bonding wire is passed, presses the bonding wire to electrically connect and fix it, and mounts the capillary 3. A bonding arm (first bonding moving means) 4 which is driven up and down by a DC servomotor or the like, and an ultrasonic horn (ultrasonic vibration means) 5 which similarly enlarges and transmits the amplitude of the ultrasonic vibrator to the capillary 3 are provided. ing.

【００２４】また、ボンディングヘッド２には、キャピ
ラリ３の先端部から突出したボンディングワイヤを所定
の方向に折り曲げるワイヤ倒し機構（ワイヤ倒し手段）
６が設けられている。The bonding head 2 has a wire folding mechanism (wire folding means) for bending a bonding wire protruding from the tip of the capillary 3 in a predetermined direction.
6 are provided.

【００２５】このワイヤ倒し機構６は、ボンディングワ
イヤを横（Ｘ）方向に折り曲げるワイヤバー（ワイヤ折
り曲げ部）６ａ、ボンディングワイヤを縦（Ｙ）方向に
折り曲げるワイヤバー（ワイヤ折り曲げ部）６ｂおよび
ボンディングアーム４に設けられたワイヤバー６ａ，６
ｂを駆動させるモータなどのワイヤバー駆動部（駆動
部）６ｃによって構成されている。The wire folding mechanism 6 includes a wire bar (wire bending portion) 6a for bending the bonding wire in the horizontal (X) direction, a wire bar (wire bending portion) 6b for bending the bonding wire in the vertical (Y) direction, and the bonding arm 4. Wire bars 6a, 6 provided
It is configured by a wire bar driving unit (driving unit) 6c such as a motor for driving b.

【００２６】さらに、ボンディング装置１には、ボンデ
ィングヘッド２を搭載し、ボンディングヘッドの上下移
動などとタイミングを取りながらＸ方向、Ｙ方向に半導
体チップのパッドなどをＤＣサーボモータなどによって
所定のボンディング位置に移動させるＸＹテーブル（第
２のボンディング移動手段）７が設けられている。Further, a bonding head 2 is mounted on the bonding apparatus 1, and pads of the semiconductor chip are moved in a predetermined bonding position by a DC servomotor or the like in the X and Y directions while timing the vertical movement of the bonding head and the like. An XY table (second bonding moving means) 7 for moving the XY table is provided.

【００２７】また、ボンディング装置１は、ボンディン
グのずれ量を自動的に検出する認識ユニット８が設けら
れており、この認識ユニット８は、ボンディングヘッド
２に取り付けられたカメラ８ａ、その映像を表示するＴ
Ｖモニタ８ｂならびにずれ量の検出を行う認識部８ｃに
より構成されている。The bonding apparatus 1 is provided with a recognition unit 8 for automatically detecting the amount of displacement of the bonding. The recognition unit 8 displays a camera 8a attached to the bonding head 2 and an image thereof. T
It comprises a V monitor 8b and a recognition unit 8c for detecting the amount of deviation.

【００２８】さらに、ボンディング装置１には、ボンデ
ィングヘッド２の上方にボンディングワイヤＷの供給量
をコントロールし、ボンディングワイヤＷに張力を与え
るためのテンションクランプ９が設けられている。Further, the bonding apparatus 1 is provided with a tension clamp 9 for controlling a supply amount of the bonding wire W and applying a tension to the bonding wire W above the bonding head 2.

【００２９】また、ボンディング装置１は、ボンディン
グステージ（載置手段）１０が設けられており、ボンデ
ィング時に半導体チップが搭載されたリードフレームや
パッケージ基板などのチップ搭載手段１１が載置され
る。The bonding apparatus 1 is provided with a bonding stage (mounting means) 10, on which a chip mounting means 11 such as a lead frame or a package substrate on which a semiconductor chip is mounted at the time of bonding is mounted.

【００３０】さらに、このボンディングステージ１０に
は、チップ搭載手段１１を搬送する搬送機構も設けられ
ている。Further, the bonding stage 10 is also provided with a transport mechanism for transporting the chip mounting means 11.

【００３１】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【００３２】まず、ボンディングステージ１０の上方に
位置し、軸心にボンディングワイヤＷが通されたキャピ
ラリ３を下降させながらワイヤ倒し機構６によりボンデ
ィングワイヤＷの先端部を所定の方向に折り曲げる。First, the tip of the bonding wire W is bent in a predetermined direction by the wire dropping mechanism 6 while lowering the capillary 3 through which the bonding wire W is passed through the axis of the bonding stage 10.

【００３３】ここで、ワイヤ倒し機構６によるボンディ
ングワイヤＷの先端部の折り曲げ技術について説明す
る。Here, a description will be given of a technique for bending the leading end of the bonding wire W by the wire falling mechanism 6.

【００３４】まず、ボンディングワイヤＷの折り曲げ方
向は、半導体チップに設けられた電極部であるボンディ
ングパッド（接合部）が並んでいる方向と異なる方向に
折り曲げる。よって、前述したボンディングパッドが半
導体チップの主面に対してＸ方向に等間隔で設けられて
いる位置では、ボンディングワイヤＷの折り曲げ方向
は、Ｘ方向に対して垂直の方向であるＹ方向となる。First, the bending direction of the bonding wire W is bent in a direction different from the direction in which the bonding pads (bonding portions) as the electrode portions provided on the semiconductor chip are arranged. Therefore, at the position where the bonding pads are provided at regular intervals in the X direction with respect to the main surface of the semiconductor chip, the bending direction of the bonding wire W is the Y direction which is a direction perpendicular to the X direction. .

【００３５】また、同様に、ボンディングパッドが半導
体チップの主面に対してＹ方向に等間隔で設けられてい
る位置では、ボンディングワイヤＷの折り曲げ方向は、
Ｙ方向に対して垂直の方向であるＸ方向となる。Similarly, at the position where the bonding pads are provided at equal intervals in the Y direction with respect to the main surface of the semiconductor chip, the bending direction of the bonding wire W is
The X direction is a direction perpendicular to the Y direction.

【００３６】これは、隣接するボンディングパットと折
り曲げられたボンディングワイヤＷの先端部とが接触し
てしまうのを防止するためである。This is to prevent the adjacent bonding pad from coming into contact with the tip of the bent bonding wire W.

【００３７】たとえば、ボンディングパッドがＸ方向に
設けられ、ボンディングワイヤＷをＹ方向に折り曲げる
場合について、図２（ａ),（ｂ）を用いて説明する。For example, a case where a bonding pad is provided in the X direction and the bonding wire W is bent in the Y direction will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b).

【００３８】ボンディングワイヤＷをＹ方向に折り曲げ
るワイヤバー６ｂは、ボンディング前にはキャピラリ３
の側面近傍の所定の箇所に位置しており、ボンディング
ワイヤＷの先端部を折り曲げる場合には、図２（ａ）に
示すように、キャピラリ３の先端部近傍に位置するよう
にワイヤバー駆動部６ｃ（図１）によって移動される。Before bonding, the wire bar 6b for bending the bonding wire W in the Y direction is connected to the capillary 3.
When the tip of the bonding wire W is bent, the wire bar driving unit 6c is positioned near the tip of the capillary 3 as shown in FIG. (FIG. 1).

【００３９】そして、このワイヤバー６ｂを、図２
（ｂ）に示すように、ワイヤバー駆動部６ｃによってＹ
方向に移動させることによってキャピラリ３の先端部か
ら突出しているボンディングワイヤＷをＹ方向に折り曲
げる。Then, this wire bar 6b is connected to FIG.
As shown in (b), Y is driven by the wire bar driving unit 6c.
The bonding wire W protruding from the tip end of the capillary 3 is bent in the Y direction by moving the bonding wire W in the Y direction.

【００４０】次に、ボンディングワイヤＷの折り曲げが
終了すると、ワイヤバー駆動部６ｃは、ワイヤバー６ｂ
をキャピラリ３の側面近傍の所定の位置まで移動させ、
ボンディング時にワイヤバー６ｂが半導体チップなどと
干渉しないようになっている。Next, when the bending of the bonding wire W is completed, the wire bar driving section 6c moves the wire bar 6b.
To a predetermined position near the side surface of the capillary 3,
At the time of bonding, the wire bar 6b does not interfere with a semiconductor chip or the like.

【００４１】そして、先端部がＹ方向に折り曲げられた
ボンディングワイヤＷが軸心に通されたキャピラリ３
は、半導体チップのボンディングパッドにタッチするま
で下降し、タッチしたことを検知して停止する。Then, the capillary 3 through which the bonding wire W, the tip of which is bent in the Y direction, is passed through the axis.
Lowers until it touches the bonding pad of the semiconductor chip, and stops when it detects the touch.

【００４２】次に、ボンディングワイヤＷの折り曲げら
れた部分がキャピラリ３の先端部によって加圧されなが
ら超音波ホーン５によって超音波が印加され、電気的に
接続固定が行われる。Next, an ultrasonic wave is applied by the ultrasonic horn 5 while the bent portion of the bonding wire W is pressed by the tip of the capillary 3, and the connection is electrically fixed.

【００４３】また、この超音波ホーン５による超音波振
動では、図３に示すように、半導体チップＣＨの主面に
対してＸ方向またはＹ方向などの一方向ではなく、ボン
ディングワイヤＷの圧着率、圧着幅の変動を押さえる
に、キャピラリ３を所定の角度により回転方向に振動さ
せる回転振動、いわゆる、ツイスト振動させている。Further, in the ultrasonic vibration by the ultrasonic horn 5, as shown in FIG. 3, the bonding ratio of the bonding wire W to the main surface of the semiconductor chip CH is not one direction such as the X direction or the Y direction. In order to suppress the fluctuation of the crimping width, the capillary 3 is vibrated in a rotational direction at a predetermined angle in a rotational direction, that is, so-called twist vibration.

【００４４】そして、ボンディングパッドへのボンディ
ングが終了すると、図１に示すように、キャピラリ３
は、上昇しながら同時にＸＹテーブル７が移動を始め、
チップ搭載手段１１に設けられたインナリードなどの所
定のボンディング位置に移動し、下降させ、同様にキャ
ピラリ３によって加圧されながら超音波ホーン５によっ
て超音波が印加され、電気的に接続固定が行われる。Then, when the bonding to the bonding pad is completed, as shown in FIG.
Means that the XY table 7 starts to move at the same time as
It is moved to a predetermined bonding position such as an inner lead provided on the chip mounting means 11 and is lowered. Similarly, ultrasonic waves are applied by the ultrasonic horn 5 while being pressed by the capillary 3, and the connection is fixed electrically. Will be

【００４５】このボンディングが終了すると、次のボン
ディング時に必要なボンディングワイヤＷの繰り出し量
の分だけキャピラリ３が上昇し、その後ボンディングワ
イヤＷをカットしてスタート点まで上昇を行い、同時
に、ＸＹテーブル７は次のボンディング位置へ移動し、
前述した同様のボンディング動作を繰り返すことによっ
てワイヤボンディングを行う。When this bonding is completed, the capillary 3 is raised by an amount corresponding to the feeding amount of the bonding wire W necessary for the next bonding, and thereafter, the bonding wire W is cut and raised to the start point. Moves to the next bonding position,
Wire bonding is performed by repeating the same bonding operation as described above.

【００４６】それにより、本実施の形態においては、ア
ルミニウム線からなるボンディングワイヤＷのウェッジ
ボンディングにおいて、ボンディングステージ１０の回
転動作が不要となるのでボンディングスピードをより高
速化することができ、微細ピッチの半導体装置におい
て、より効率よくワイヤボンディングを行うことができ
る。Thus, in the present embodiment, in the wedge bonding of the bonding wire W made of an aluminum wire, the rotating operation of the bonding stage 10 becomes unnecessary, so that the bonding speed can be further increased, and the fine pitch can be reduced. In a semiconductor device, wire bonding can be performed more efficiently.

【００４７】また、ボンディングステージ１０の回転動
作が不要となるのでチップ搭載手段１１における個別化
も不要にでき、より一層ワイヤボンディングの効率を向
上することができる。Further, since the rotating operation of the bonding stage 10 becomes unnecessary, the individualization in the chip mounting means 11 becomes unnecessary, and the efficiency of wire bonding can be further improved.

【００４８】さらに、本実施の形態では、ワイヤ倒し機
構６に設けられたワイヤバー６ａまたはワイヤバー６ｂ
によってボンディングワイヤＷをＸ方向あるいはＹ方向
に折り曲げていたが、たとえば、ボンディング箇所が多
く、放射状にワイヤボンディングを行わなければならな
い半導体装置においては、図４に示すように、リング状
のワイヤリング（ワイヤ折り曲げ部）６ｄを設けたワイ
ヤ倒し機構６（図１）あるいは、図５に示すように、先
端部のボンディングワイヤＷが一方向からのみ突出する
ように形成されたキャピラリ（ワイヤ折り曲げボンディ
ング手段）３ａとすることにより、良好にワイヤボンデ
ィグを行うことができる。Further, in this embodiment, the wire bar 6a or the wire bar 6b
Although the bonding wire W is bent in the X direction or the Y direction, for example, in a semiconductor device having a large number of bonding positions and having to perform wire bonding in a radial manner, as shown in FIG. A wire folding mechanism 6 (FIG. 1) provided with a bent portion 6d or a capillary (wire bending bonding means) 3a formed so that the bonding wire W at the tip protrudes from only one direction as shown in FIG. By doing so, wire bonding can be performed favorably.

【００４９】さらに、キャピラリ３ａは、先端部３ａ1
がく字状に形成されており、先端部３ａ1 から突出する
ボンディングワイヤＷが一方向にのみ突出するようにな
っている。Further, the capillary 3a has a tip 3a 1
Is formed in a calyx-shape, the bonding wire W is adapted to protrude only in one direction to protrude from the distal end portion 3a 1.

【００５０】そして、ワイヤリング６ｄを設けた場合、
ワイヤリング６ｄは、ワイヤバー駆動部６ｃ（図１）に
よって任意の方向に駆動される。When the wiring 6d is provided,
The wiring 6d is driven in an arbitrary direction by a wire bar driving unit 6c (FIG. 1).

【００５１】また、通常キャピラリ３の側面近傍の所定
の箇所に位置しており、ボンディングワイヤＷの折り曲
げ時にワイヤリング６ｄの中空部にボンディングワイヤ
Ｗを挿入し、所定の方向に移動させることによってキャ
ピラリ３の先端部から突出しているボンディングワイヤ
Ｗを折り曲げる。Further, the bonding wire W is usually located at a predetermined position near the side surface of the capillary 3, and is inserted into the hollow portion of the wiring 6d when the bonding wire W is bent, and is moved in a predetermined direction. Of the bonding wire W protruding from the front end of the wire.

【００５２】次に、キャピラリ３ａの場合には、キャピ
ラリ３ａそれ自体が回転する回転機構（回転駆動部）が
設けられ、キャピラリ３ａを所定の方向に回転させるこ
とによってボンディングワイヤＷのボンディングを行
う。Next, in the case of the capillary 3a, a rotating mechanism (rotation driving unit) for rotating the capillary 3a itself is provided, and the bonding wire W is bonded by rotating the capillary 3a in a predetermined direction.

【００５３】また、ボンディングワイヤＷの折り曲げ方
向は、何れの場合においても半導体チップに設けられた
電極部であるボンディングパッドが並んでいる方向と異
なる方向、すなわち、隣接するボンディングパッドと最
も接触しにくい方向に折り曲げるようにする。In any case, the bending direction of the bonding wire W is different from the direction in which the bonding pads which are the electrode portions provided on the semiconductor chip are arranged, that is, the bending direction of the bonding wire W is hardly in contact with the adjacent bonding pad. Bend in the direction.

【００５４】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【００５５】[0055]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【００５６】（１）本発明によれば、アルミニウムボン
ディングワイヤの供給時における方向性をなくすことが
できるので、ボンディング時に載置手段の回転動作が不
要となり、ワイヤボンディングをより高速化することが
できる。(1) According to the present invention, since the directivity at the time of supplying the aluminum bonding wire can be eliminated, the rotating operation of the mounting means at the time of bonding becomes unnecessary, and the speed of wire bonding can be further increased. .

【００５７】（２）また、本発明では、超音波振動手段
がボンディング手段を回転振動させながらワイヤボンデ
ィングを行うのでボンディングワイヤの圧着率ならびに
圧着幅の変動を小さくすることができ、より確実にボン
ディングワイヤを接続固定することができる。(2) In the present invention, the ultrasonic vibration means performs wire bonding while rotating and vibrating the bonding means, so that the fluctuations in the pressure bonding rate and pressure bonding width of the bonding wires can be reduced, and bonding can be performed more reliably. Wires can be connected and fixed.

【００５８】（３）さらに、本発明においては、上記
（１),（２）により、アルミニウムボンディングワイヤ
によるワイヤボンディングをより高速化することがで
き、生産効率ならびにボンディングワイヤの接続信頼性
を大幅に向上させることができる。(3) Further, according to the present invention, according to the above (1) and (2), the speed of wire bonding with the aluminum bonding wire can be further increased, and the production efficiency and the connection reliability of the bonding wire can be greatly improved. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施の形態によるボンディング装置
の要部説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a main part of a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】（ａ),（ｂ）は、本発明の一実施の形態による
ボンディング装置に設けられたワイヤ倒し機構の説明図
である。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of a wire knocking-down mechanism provided in a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施の形態によるボンディング装置
に設けられた超音波ホーンによるキャピラリの超音波振
動による接合の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of joining of a capillary by ultrasonic vibration using an ultrasonic horn provided in a bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図４】本発明の他の実施の形態によるボンディング装
置に設けられたワイヤ倒し機構の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a wire falling mechanism provided in a bonding apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図５】本発明の他の実施の形態によるボンディング装
置に設けられたキャピラリ形状の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a shape of a capillary provided in a bonding apparatus according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ボンディング装置 ２ ボンディングヘッド ３ キャピラリ（ボンディング手段） ３ａ キャピラリ（ワイヤ折り曲げボンディング手段） ３ａ1 先端部 ４ ボンディングアーム（第１のボンディング移動手
段） ５ 超音波ホーン（超音波振動手段） ６ ワイヤ倒し機構（ワイヤ倒し手段） ６ａ ワイヤバー（ワイヤ折り曲げ部） ６ｂ ワイヤバー（ワイヤ折り曲げ部） ６ｃ ワイヤバー駆動部（駆動部） ６ｄ ワイヤリング（ワイヤ折り曲げ部） ７ ＸＹテーブル（第２のボンディング移動手段） ８ 認識ユニット ８ａ カメラ ８ｂ ＴＶモニタ ８ｃ 認識部 ９ テンションクランプ １０ ボンディングステージ（載置手段） １１ チップ搭載手段 Ｗ ボンディングワイヤDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bonding apparatus 2 Bonding head 3 Capillary (bonding means) 3a Capillary (wire bending bonding means) 3a 1 Tip 4 Bonding arm (first bonding moving means) 5 Ultrasonic horn (ultrasonic vibration means) 6 Wire falling mechanism ( 6a Wire bar (wire bending section) 6b Wire bar (wire bending section) 6c Wire bar drive section (drive section) 6d Wiring (wire bending section) 7 XY table (second bonding moving means) 8 Recognition unit 8a camera 8b TV monitor 8c Recognition unit 9 Tension clamp 10 Bonding stage (mounting means) 11 Chip mounting means W Bonding wire

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 智宏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 窪薗 実 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 黒田 宏 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 白井 優之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Tomohiro Shiraishi 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Hitachi, Ltd.Device Development Center (72) Inventor Minoru Kubozono 2326, Imai, Ome-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kuroda 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yoshiyuki Shirai 2326 Imai, Imai-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ボンディングワイヤを被接合部に押しつ
け、超音波と荷重によって接合するボンディング装置で
あって、 軸心に前記ボンディングワイヤを通す孔が設けられ、先
端部で超音波振動と荷圧によってワイヤボンディグを行
うボンディング手段と、 前記ボンディング手段の先端部から突出したボンディン
グワイヤを所定の方向に折り曲げるワイヤ倒し手段と、 前記ボンディング手段を上下に駆動する第１のボンディ
ング移動手段と、 前記ボンディング手段を所定のボンディング位置に移動
させる第２のボンディング移動手段と、 前記ボンディング手段に超音波振動子の振幅を拡大して
伝達する超音波振動手段と、 半導体チップが搭載されたチップ搭載手段を載置する載
置手段とよりなることを特徴とするボンディング装置。1. A bonding apparatus for pressing a bonding wire against a portion to be bonded and bonding the same by ultrasonic waves and a load, wherein a hole for passing the bonding wire is provided in an axial center, and ultrasonic vibration and load pressure are applied at a tip portion. Bonding means for performing wire bonding, wire falling means for bending a bonding wire protruding from a tip end of the bonding means in a predetermined direction, first bonding moving means for driving the bonding means up and down, and the bonding means A second bonding moving means for moving the ultrasonic wave to a predetermined bonding position; an ultrasonic vibration means for expanding and transmitting an amplitude of the ultrasonic vibrator to the bonding means; and a chip mounting means on which a semiconductor chip is mounted. And a mounting means for performing the bonding. 【請求項２】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、前記ワイヤ倒し手段が、前記ボンディング手段の先
端部近傍に設けられ、前記ボンディングワイヤに対して
垂直方向に移動させて、前記ボンディング手段の先端部
から突出した前記ボンディングワイヤを所定の方向に折
り曲げるワイヤ折り曲げ部と、前記ワイヤ折り曲げ部を
所定の方向に移動させる駆動部とよりなることを特徴と
するボンディング装置。2. The bonding apparatus according to claim 1, wherein said wire pulling means is provided near a tip of said bonding means, and is moved in a direction perpendicular to said bonding wire to form a tip of said bonding means. A bonding apparatus, comprising: a wire bending portion for bending the bonding wire protruding from the wire in a predetermined direction; and a driving portion for moving the wire bending portion in a predetermined direction. 【請求項３】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、前記ワイヤ倒し手段が、前記ボンディング手段の先
端部をく字状に形成し、先端部から突出する前記ボンデ
ィングワイヤを所定の方向に折り曲げるワイヤ折り曲げ
ボンディング手段と、前記ワイヤ折り曲げボンディング
手段を回転駆動させる回転駆動部とよりなることを特徴
とするボンディング装置。3. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the wire bending means forms a distal end of the bonding means in a rectangular shape, and bends the bonding wire projecting from the distal end in a predetermined direction. A bonding apparatus, comprising: a bonding unit; and a rotation driving unit configured to rotationally drive the wire bending bonding unit. 【請求項４】 請求項２記載のボンディング装置におい
て、前記ワイヤ折り曲げ部が、少なくとも前記半導体チ
ップの主面に対して縦横方向に前記ボンディングワイヤ
を折り曲げることを特徴とするボンディング装置。4. The bonding apparatus according to claim 2, wherein the wire bending section bends the bonding wire at least vertically and horizontally with respect to a main surface of the semiconductor chip. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載のボ
ンディング装置において、超音波振動手段が、前記ボン
ディング手段を回転振動させる超音波振動を発振させる
ことを特徴とするボンディング装置。5. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic vibration unit oscillates ultrasonic vibration for rotating and vibrating the bonding unit.
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