JPH11191568A - ワイヤボンディング方法及び装置 - Google Patents
ワイヤボンディング方法及び装置Info
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- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体チップ上のどの位置でボンディングを行
っても、一定のループ高さ及びループ形状が得られる。 【解決手段】第１ワイヤをボンディングした時のボンド
点Ｐ1 におけるツール１０の高さＺ位置Ｓ1 を基準ボン
ド位置とし、残るワイヤのボンディング後のルーピング
時には、基準ボンド位置Ｓ1 を基準として予め記憶部に
記憶された移動量に従ってツール１０を移動させる。
っても、一定のループ高さ及びループ形状が得られる。 【解決手段】第１ワイヤをボンディングした時のボンド
点Ｐ1 におけるツール１０の高さＺ位置Ｓ1 を基準ボン
ド位置とし、残るワイヤのボンディング後のルーピング
時には、基準ボンド位置Ｓ1 を基準として予め記憶部に
記憶された移動量に従ってツール１０を移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グ方法及び装置に関する。
グ方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ワイヤボンディング装置は、周知の如
く、次のような構成となっている。平面上の直交する２
方向のＸＹ軸方向にＸＹ軸モータで駆動（以後、ＸＹ軸
駆動と言う）されるＸＹテーブルには、ボンディングヘ
ッドが搭載されている。ボンディングヘッドにはＺ軸モ
ータで上下動又は上下揺動（以後、Ｚ軸駆動と言う）さ
せられる超音波ホーンが設けられており、超音波ホーン
の一端には、ツールが取付けられている。ツールには、
ワイヤスプールに巻回されたワイヤがクランパを通して
挿通されている。
く、次のような構成となっている。平面上の直交する２
方向のＸＹ軸方向にＸＹ軸モータで駆動（以後、ＸＹ軸
駆動と言う）されるＸＹテーブルには、ボンディングヘ
ッドが搭載されている。ボンディングヘッドにはＺ軸モ
ータで上下動又は上下揺動（以後、Ｚ軸駆動と言う）さ
せられる超音波ホーンが設けられており、超音波ホーン
の一端には、ツールが取付けられている。ツールには、
ワイヤスプールに巻回されたワイヤがクランパを通して
挿通されている。
【０００３】そこで、ワイヤボンディングは、図４に示
すボンディングタイミングで行われる。ＸＹテーブルの
ＸＹ軸駆動によるボンディングヘッドの平面移動（ツー
ルの平面移動）と、超音波ホーンのＺ軸駆動による下降
とにより、ツールが下降してワイヤの先端に形成された
ボールが第１ボンド点１に当接する。更にツールが僅か
に下降してワイヤの先端に形成されたボールが加圧され
る。またボールを加圧中に超音波ホーンが超音波発振を
行ってツールに超音波振動が印加される。これにより、
第１ボンド点１にボールがボンディングされる。
すボンディングタイミングで行われる。ＸＹテーブルの
ＸＹ軸駆動によるボンディングヘッドの平面移動（ツー
ルの平面移動）と、超音波ホーンのＺ軸駆動による下降
とにより、ツールが下降してワイヤの先端に形成された
ボールが第１ボンド点１に当接する。更にツールが僅か
に下降してワイヤの先端に形成されたボールが加圧され
る。またボールを加圧中に超音波ホーンが超音波発振を
行ってツールに超音波振動が印加される。これにより、
第１ボンド点１にボールがボンディングされる。
【０００４】次にツールは上昇、ＸＹ軸方向への駆動及
び下降させられてワイヤの繰り出しが行われ、第２ボン
ド点２にワイヤは当接し、第１ボンド点１のボンディン
グと同様にワイヤの部分への加圧及び超音波振動が行わ
れ、第２ボンド点２にワイヤがボンディングされる。そ
の後、ツールが上昇し、このツールの上昇途中にクラン
パが閉じ、ワイヤは第２ボンド点２より切断される。
び下降させられてワイヤの繰り出しが行われ、第２ボン
ド点２にワイヤは当接し、第１ボンド点１のボンディン
グと同様にワイヤの部分への加圧及び超音波振動が行わ
れ、第２ボンド点２にワイヤがボンディングされる。そ
の後、ツールが上昇し、このツールの上昇途中にクラン
パが閉じ、ワイヤは第２ボンド点２より切断される。
【０００５】従来、第１ボンド点１へのボンディング後
から中間位置Ｃまでのツールの上昇動作は、ツールが第
１ボンド点１にボールをボンディングした時のツールの
Ｚ位置を基準とし、この基準位置と、予め記憶部に記憶
されたルーピングパラメータに基づいたツールの上昇分
とを演算して中間位置Ｃを算出した後に、Ｚ軸駆動手段
でツールを上昇させると同時に、ＸＹ軸駆動によりルー
ピング動作を行っている。なお、この種のワイヤボンデ
ィング方法として、例えば特公平１−３１６９５号公
報、特許第２５３０２２４号公報があげられる。
から中間位置Ｃまでのツールの上昇動作は、ツールが第
１ボンド点１にボールをボンディングした時のツールの
Ｚ位置を基準とし、この基準位置と、予め記憶部に記憶
されたルーピングパラメータに基づいたツールの上昇分
とを演算して中間位置Ｃを算出した後に、Ｚ軸駆動手段
でツールを上昇させると同時に、ＸＹ軸駆動によりルー
ピング動作を行っている。なお、この種のワイヤボンデ
ィング方法として、例えば特公平１−３１６９５号公
報、特許第２５３０２２４号公報があげられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体デバ
イスには、ボンド点毎にツールの加圧による沈み込み量
が一定でなく、またルーピングのためにツールが上昇し
てツールの加圧が無くなると、沈み込み前の位置に戻る
（バウンドする）ものがある。このような半導体デバイ
スとして、例えばＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａ
ｃｋａｇｅ）が挙げられる。
イスには、ボンド点毎にツールの加圧による沈み込み量
が一定でなく、またルーピングのためにツールが上昇し
てツールの加圧が無くなると、沈み込み前の位置に戻る
（バウンドする）ものがある。このような半導体デバイ
スとして、例えばＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａ
ｃｋａｇｅ）が挙げられる。
【０００７】このＣＳＰは、図５に示すように、配線パ
ターン４が形成されたテープ５上に樹脂製の絶縁シート
６を接着し、その上にペースト７を介して半導体チップ
８が固定されている。即ち、テープ５上の配線パターン
４に直接ペースト７を塗布すると、ペースト７は導電性
であるために配線パターン４がショートするので、テー
プ５とペースト７間に絶縁シート６が接着されている。
ターン４が形成されたテープ５上に樹脂製の絶縁シート
６を接着し、その上にペースト７を介して半導体チップ
８が固定されている。即ち、テープ５上の配線パターン
４に直接ペースト７を塗布すると、ペースト７は導電性
であるために配線パターン４がショートするので、テー
プ５とペースト７間に絶縁シート６が接着されている。
【０００８】絶縁シート６には熱硬化性のものもある
が、一般に絶縁シート６は硬化後のペースト７と比較す
ると軟らかいので、ツールの加圧によって半導体チップ
８上のボンド点の沈み込みが発生する。またペースト７
がテープ５上にはみ出さないようにするため、半導体チ
ップ８より小さい範囲にペースト７を付ける。このた
め、半導体チップ８の端は隙間１２ができ、沈み込みが
発生し易い状態となっている。
が、一般に絶縁シート６は硬化後のペースト７と比較す
ると軟らかいので、ツールの加圧によって半導体チップ
８上のボンド点の沈み込みが発生する。またペースト７
がテープ５上にはみ出さないようにするため、半導体チ
ップ８より小さい範囲にペースト７を付ける。このた
め、半導体チップ８の端は隙間１２ができ、沈み込みが
発生し易い状態となっている。
【０００９】図６はツール１０が半導体チップ８上のボ
ンド点Ｐｎにボンディングした時のツール１０の加圧に
よるボンド点Ｐｎの沈み込み位置Ｓｎ及び沈み込み量△
Ｓｎを示す。なお、ｎはボンド点の数（自然数）であ
る。
ンド点Ｐｎにボンディングした時のツール１０の加圧に
よるボンド点Ｐｎの沈み込み位置Ｓｎ及び沈み込み量△
Ｓｎを示す。なお、ｎはボンド点の数（自然数）であ
る。
【００１０】図７は従来のワイヤボンディングにおい
て、半導体装置１上に絶縁シート６を有し、ツール１０
の加圧による絶縁シート６の変形が半導体チップ８上の
ボンド点Ｐｎの沈み込み量△Ｓｎとなる様子を示す。図
７（ａ）は半導体チップ８の中心部のボンド点Ｐ1 にボ
ンディングする時のボンド点Ｐ1 の沈み込み状態を示
し、図７（ｂ）は半導体チップ８の端部のボンド点Ｐ2
にボンディングする時のボンド点Ｐ2 の沈み込み状態を
示す。図７（ｃ）は、図７（ａ）（ｂ）の各場合におい
て、図４の中間位置Ｃに相当する中間位置Ｃ1 、Ｃ2 に
ツール１０が上昇した状態を示す。
て、半導体装置１上に絶縁シート６を有し、ツール１０
の加圧による絶縁シート６の変形が半導体チップ８上の
ボンド点Ｐｎの沈み込み量△Ｓｎとなる様子を示す。図
７（ａ）は半導体チップ８の中心部のボンド点Ｐ1 にボ
ンディングする時のボンド点Ｐ1 の沈み込み状態を示
し、図７（ｂ）は半導体チップ８の端部のボンド点Ｐ2
にボンディングする時のボンド点Ｐ2 の沈み込み状態を
示す。図７（ｃ）は、図７（ａ）（ｂ）の各場合におい
て、図４の中間位置Ｃに相当する中間位置Ｃ1 、Ｃ2 に
ツール１０が上昇した状態を示す。
【００１１】なお、図中、２点鎖線で示すＳ0 はツール
１０が半導体チップ８のボンド点Ｐｎにボンディング後
の各ボンド点Ｐｎにおけるツール１０の位置である。ま
た図７は判り易くするため、沈み込み量△Ｓ1 、△Ｓ2
を誇張して図示したが、沈み込み量△Ｓ1 は約５μｍ程
度で、沈み込み量△Ｓ2 は約２５μｍ程度である。
１０が半導体チップ８のボンド点Ｐｎにボンディング後
の各ボンド点Ｐｎにおけるツール１０の位置である。ま
た図７は判り易くするため、沈み込み量△Ｓ1 、△Ｓ2
を誇張して図示したが、沈み込み量△Ｓ1 は約５μｍ程
度で、沈み込み量△Ｓ2 は約２５μｍ程度である。
【００１２】図７（ｂ）に示す端部のボンド点Ｐ2 の沈
み込み量△Ｓ2 は、図７（ａ）に示す中心部のボンド点
Ｐ1 の沈み込み量△Ｓ1 より大きい。そして、図７
（ｃ）のようにツール１０が上昇してボンド点Ｐｎへの
ツール１０の加圧が無くなると、各ボンド点ＰｎのＺ位
置は元のＺ位置Ｓ0 に戻る。この時、図７（ａ）の場合
においては、ツール１０は沈み込みＺ位置Ｓ1 より一定
量△Ｈ0 だけ上昇して中間位置Ｃ1 に位置し、図７
（ｂ）の場合においては、ツール１０は沈み込みＺ位置
Ｓ2 より一定量△Ｈ0 だけ上昇して中間位置Ｃ2 に位置
する。即ち、ツール１０は、図７（ａ）の場合には元の
Ｚ位置Ｓ0 から沈み込み量△Ｓ1 分低い△Ｈ1 だけ上昇
し、図７（ｂ）の場合には元のＺ位置Ｓ0 から沈み込み
量△Ｓ2 分低い△Ｈ2 だけ上昇する。従って、図７
（ｂ）の場合には、図７（ａ）の場合よりも△Ｓ＝△Ｓ
2 −△Ｓ1 だけツール１０の上昇量が少なくなる。
み込み量△Ｓ2 は、図７（ａ）に示す中心部のボンド点
Ｐ1 の沈み込み量△Ｓ1 より大きい。そして、図７
（ｃ）のようにツール１０が上昇してボンド点Ｐｎへの
ツール１０の加圧が無くなると、各ボンド点ＰｎのＺ位
置は元のＺ位置Ｓ0 に戻る。この時、図７（ａ）の場合
においては、ツール１０は沈み込みＺ位置Ｓ1 より一定
量△Ｈ0 だけ上昇して中間位置Ｃ1 に位置し、図７
（ｂ）の場合においては、ツール１０は沈み込みＺ位置
Ｓ2 より一定量△Ｈ0 だけ上昇して中間位置Ｃ2 に位置
する。即ち、ツール１０は、図７（ａ）の場合には元の
Ｚ位置Ｓ0 から沈み込み量△Ｓ1 分低い△Ｈ1 だけ上昇
し、図７（ｂ）の場合には元のＺ位置Ｓ0 から沈み込み
量△Ｓ2 分低い△Ｈ2 だけ上昇する。従って、図７
（ｂ）の場合には、図７（ａ）の場合よりも△Ｓ＝△Ｓ
2 −△Ｓ1 だけツール１０の上昇量が少なくなる。
【００１３】また図８のように、絶縁シート６を有しな
い場合においても、テープ５が柔軟性を有し、またペー
スト７が半導体チップ８より小さい範囲に付けられた場
合には、前記した問題が生じる。即ち、図８（ａ）に示
す中央部のボンド点Ｐ1 にボンディングする時は、沈み
込み量△Ｓ1 は絶縁シート６を有する場合と変わらな
い。しかし、図８（ｂ）に示す端部のボンド点Ｐ2 にボ
ンディングする時には、半導体チップ８の下にペースト
７が無く隙間１２が空いているので、ツール１０の加圧
によりツール１０と反対側のテープ５の部分５ａを持ち
上げ、沈み込み量△Ｓｔが生じる。
い場合においても、テープ５が柔軟性を有し、またペー
スト７が半導体チップ８より小さい範囲に付けられた場
合には、前記した問題が生じる。即ち、図８（ａ）に示
す中央部のボンド点Ｐ1 にボンディングする時は、沈み
込み量△Ｓ1 は絶縁シート６を有する場合と変わらな
い。しかし、図８（ｂ）に示す端部のボンド点Ｐ2 にボ
ンディングする時には、半導体チップ８の下にペースト
７が無く隙間１２が空いているので、ツール１０の加圧
によりツール１０と反対側のテープ５の部分５ａを持ち
上げ、沈み込み量△Ｓｔが生じる。
【００１４】従って、図８（ｃ）に示すように、ボンデ
ィング後にツール１０が上昇して加圧がなくなった場
合、図８（ｂ）の場合には、図８（ａ）の場合よりツー
ル１０の上昇量が沈み込み量△Ｓｔだけ少なくなる。
ィング後にツール１０が上昇して加圧がなくなった場
合、図８（ｂ）の場合には、図８（ａ）の場合よりツー
ル１０の上昇量が沈み込み量△Ｓｔだけ少なくなる。
【００１５】また別のケースとして図９に示すように、
基板１５上にペースト７を介して半導体チップ８が固定
された半導体装置においては、一般的にヒータ１３を備
えたヒートブロック１４等によって基板１５が加熱され
るので、この加熱によって基板１５が変形する。そのた
め、半導体チップ８上の端部のボンド点Ｐ2 にツール１
０が加圧すると、基板１５の変形部１５ａのために沈み
込み量△Ｓｓが生じる。この場合においても、ボンディ
ング後のツール１０の上昇量が沈み込み量△Ｓｓだけ少
なくなる。
基板１５上にペースト７を介して半導体チップ８が固定
された半導体装置においては、一般的にヒータ１３を備
えたヒートブロック１４等によって基板１５が加熱され
るので、この加熱によって基板１５が変形する。そのた
め、半導体チップ８上の端部のボンド点Ｐ2 にツール１
０が加圧すると、基板１５の変形部１５ａのために沈み
込み量△Ｓｓが生じる。この場合においても、ボンディ
ング後のツール１０の上昇量が沈み込み量△Ｓｓだけ少
なくなる。
【００１６】このように、従来は半導体チップ上の各ボ
ンド点毎に、ツールがボンド点にボールをボンディング
した時のツールのＺ位置を基準位置にして、この基準位
置と、予め記憶部に記憶されているルーピングパラメー
タに基づいたツールの上昇分を演算してツールを上昇さ
せていた。このため、各ボンド点毎にループの高さ及び
ループ形状が異なってしまうという問題があった。
ンド点毎に、ツールがボンド点にボールをボンディング
した時のツールのＺ位置を基準位置にして、この基準位
置と、予め記憶部に記憶されているルーピングパラメー
タに基づいたツールの上昇分を演算してツールを上昇さ
せていた。このため、各ボンド点毎にループの高さ及び
ループ形状が異なってしまうという問題があった。
【００１７】本発明の課題は、半導体チップ上のどの位
置でボンディングを行っても、一定のループ高さ及びル
ープ形状が得られるワイヤボンディング方法及び装置を
提供することにある。
置でボンディングを行っても、一定のループ高さ及びル
ープ形状が得られるワイヤボンディング方法及び装置を
提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の第１のワイヤボンディング方法は、第１ボン
ド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボ
ンディング方法において、第１ワイヤをボンディングし
た時のツールの高さ位置を基準ボンド位置とし、残るワ
イヤのルーピング時には、前記基準ボンド位置を基準と
して予め記憶部に記憶された移動量に従ってツールを移
動させることを特徴とする。
の本発明の第１のワイヤボンディング方法は、第１ボン
ド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボ
ンディング方法において、第１ワイヤをボンディングし
た時のツールの高さ位置を基準ボンド位置とし、残るワ
イヤのルーピング時には、前記基準ボンド位置を基準と
して予め記憶部に記憶された移動量に従ってツールを移
動させることを特徴とする。
【００１９】上記課題を達成するための本発明の第２の
ワイヤボンディング方法は、第１ボンド点と第２ボンド
点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法に
おいて、半導体装置上の任意の１部分にツールを接触さ
せ、この時のツールの位置を基準ボンド位置とし、以降
の各ワイヤのルーピング時には、前記基準ボンド位置を
基準として予め記憶部に記憶された移動量に従ってツー
ルを移動させることを特徴とする。
ワイヤボンディング方法は、第１ボンド点と第２ボンド
点との間をワイヤで接続するワイヤボンディング方法に
おいて、半導体装置上の任意の１部分にツールを接触さ
せ、この時のツールの位置を基準ボンド位置とし、以降
の各ワイヤのルーピング時には、前記基準ボンド位置を
基準として予め記憶部に記憶された移動量に従ってツー
ルを移動させることを特徴とする。
【００２０】上記課題を達成するための本発明のワイヤ
ボンディング装置は、ワイヤが挿通されたツールを昇降
させるＺ軸モータと、このＺ軸モータを駆動する指令を
出力するモータ制御部とを備え、半導体チップ上の第１
ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイ
ヤボンディング装置において、ボンド点の位置を入力す
るボンド位置検出センサと、複数のボンド位置とＺ軸駆
動データ等のその他の情報とを記憶する記憶部と、この
記憶部に記憶された複数のボンド位置の内、基準とする
ボンド位置と前記その他の情報からツールの移動量を演
算するＺ位置演算処理部と、このＺ位置演算処理部から
のツールの移動量を基に前記Ｚ軸モータ制御部を制御す
る制御部とを備えたことを特徴とする。
ボンディング装置は、ワイヤが挿通されたツールを昇降
させるＺ軸モータと、このＺ軸モータを駆動する指令を
出力するモータ制御部とを備え、半導体チップ上の第１
ボンド点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイ
ヤボンディング装置において、ボンド点の位置を入力す
るボンド位置検出センサと、複数のボンド位置とＺ軸駆
動データ等のその他の情報とを記憶する記憶部と、この
記憶部に記憶された複数のボンド位置の内、基準とする
ボンド位置と前記その他の情報からツールの移動量を演
算するＺ位置演算処理部と、このＺ位置演算処理部から
のツールの移動量を基に前記Ｚ軸モータ制御部を制御す
る制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１及び
図２により説明する。なお、図７と同じ又は相当部分に
は同一符号を付して説明する。図１はブロック図を示
し、ボンディングヘッド２０には、ボンド位置検出セン
サ２１及び図２に示すツール１０を上下駆動するＺ軸モ
ータ２２が取付けられている。記憶部２３には、Ｚ軸モ
ータ２２を動作させるＺ軸駆動データ及びルーピングデ
ータ等が記憶されており、Ｚ軸駆動データに基づいて制
御部２４からＺ軸モータ制御部２５を介してＺ軸モータ
２２を駆動する。またルーピングデータに基づき、Ｚ位
置演算処理部２６でルーピングのためのツール１０の中
間位置Ｃが計算される。なお、ボンド位置検出センサ２
１によるボンド位置検出方法として、例えば特公平１−
３１６９５号公報、特開平４−３５２３３６号公報等が
挙げられる。
図２により説明する。なお、図７と同じ又は相当部分に
は同一符号を付して説明する。図１はブロック図を示
し、ボンディングヘッド２０には、ボンド位置検出セン
サ２１及び図２に示すツール１０を上下駆動するＺ軸モ
ータ２２が取付けられている。記憶部２３には、Ｚ軸モ
ータ２２を動作させるＺ軸駆動データ及びルーピングデ
ータ等が記憶されており、Ｚ軸駆動データに基づいて制
御部２４からＺ軸モータ制御部２５を介してＺ軸モータ
２２を駆動する。またルーピングデータに基づき、Ｚ位
置演算処理部２６でルーピングのためのツール１０の中
間位置Ｃが計算される。なお、ボンド位置検出センサ２
１によるボンド位置検出方法として、例えば特公平１−
３１６９５号公報、特開平４−３５２３３６号公報等が
挙げられる。
【００２２】図２は本発明の一実施の形態を示し、本実
施の形態は、第１ワイヤがボンド点並びの中心部のボン
ド点Ｐ1 の場合で、第１ワイヤのボンディング完了後、
順次端部のボンド点Ｐ2 に向けて第２ワイヤ以降をボン
ディングする場合を示す。
施の形態は、第１ワイヤがボンド点並びの中心部のボン
ド点Ｐ1 の場合で、第１ワイヤのボンディング完了後、
順次端部のボンド点Ｐ2 に向けて第２ワイヤ以降をボン
ディングする場合を示す。
【００２３】本実施の形態のワイヤボンディングを図１
及び図２により説明する。記憶部２３に記憶されたＺ軸
駆動データに基づいて、制御部２４からＺ軸モータ制御
部２５を介してＺ軸モータ２２を駆動させ、ツール１０
を上下動させる。ツール１０が図２（ａ）に示すように
下降してボンド点Ｐ1 にボンディングすると、この時の
ボンド点（沈み込みＺ位置Ｓ1 ）のＺ位置はボンド位置
検出センサ２１により検知される。この時のＺ位置、即
ち沈み込みＺ位置Ｓ1 を基準ボンド位置Ｓ1 として読み
込んで記憶部２３に記憶する。
及び図２により説明する。記憶部２３に記憶されたＺ軸
駆動データに基づいて、制御部２４からＺ軸モータ制御
部２５を介してＺ軸モータ２２を駆動させ、ツール１０
を上下動させる。ツール１０が図２（ａ）に示すように
下降してボンド点Ｐ1 にボンディングすると、この時の
ボンド点（沈み込みＺ位置Ｓ1 ）のＺ位置はボンド位置
検出センサ２１により検知される。この時のＺ位置、即
ち沈み込みＺ位置Ｓ1 を基準ボンド位置Ｓ1 として読み
込んで記憶部２３に記憶する。
【００２４】ボンド点Ｐ1 へのボンディングが終了する
と、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位置Ｓ1 を
基準とし、予め記憶部２３に記憶されているルーピング
パラメータに基づき、Ｚ位置演算処理部２６でルーピン
グのための上昇位置Ｃ1 及び上昇量△Ｈ1 が算出され
る。ここで、上昇量△Ｈ1 は、図７で説明したように、
一定量△Ｈ0 に沈み込み量△Ｓ1 を加算したものであ
る。この上昇量△Ｈ1 だけツール１０は上昇して中間位
置Ｃ1 に位置する。その後は周知の方法によって、ツー
ル１０は第２ボンド点に移動してボンディングした後
に、第２ボンド点よりワイヤ１１は切断される。
と、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位置Ｓ1 を
基準とし、予め記憶部２３に記憶されているルーピング
パラメータに基づき、Ｚ位置演算処理部２６でルーピン
グのための上昇位置Ｃ1 及び上昇量△Ｈ1 が算出され
る。ここで、上昇量△Ｈ1 は、図７で説明したように、
一定量△Ｈ0 に沈み込み量△Ｓ1 を加算したものであ
る。この上昇量△Ｈ1 だけツール１０は上昇して中間位
置Ｃ1 に位置する。その後は周知の方法によって、ツー
ル１０は第２ボンド点に移動してボンディングした後
に、第２ボンド点よりワイヤ１１は切断される。
【００２５】以後、第２ワイヤ以降のボンド点Ｐｎにボ
ンディングした後、ツール１０の上昇は、記憶部２３に
記憶された基準ボンド位置Ｓ1 を基準として、この基準
ボンド位置Ｓ1 における沈み込み量△Ｓ1 と上記第２ワ
イヤ以降のボンド点Ｐｎにおける沈み込み量△Ｓｎとの
差分△Ｓに前記上昇量△Ｈ1 を加算した△Ｈｎだけ上昇
する。例えば、端部のボンド点Ｐ2 へのボンディングの
場合は、図２（ｂ）に示すように、ボンド点Ｐ2 にボン
ディング後、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位
置Ｓ1 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されているル
ーピングパラメータに基づき、差分△Ｓに上昇量△Ｈ1
を加算した上昇量△Ｈ2 だけ上昇して中間位置Ｃ2 に位
置する。即ち、この場合の沈み込み量は△Ｓ2 であり、
沈み込みＺ位置Ｓ2 より上昇するので、沈み込みＺ位置
Ｓ2 からの上昇量△Ｈ2 は、図２（ｃ）に示すように△
Ｈ2 ＝△Ｈ1 ＋△Ｓ2 となる。以降、第ｎワイヤのボン
ド点Ｐｎへのボンディング後のツール１０の上昇量△Ｈ
ｎは、△Ｈｎ＝△Ｈ1 ＋△Ｓｎとなる。
ンディングした後、ツール１０の上昇は、記憶部２３に
記憶された基準ボンド位置Ｓ1 を基準として、この基準
ボンド位置Ｓ1 における沈み込み量△Ｓ1 と上記第２ワ
イヤ以降のボンド点Ｐｎにおける沈み込み量△Ｓｎとの
差分△Ｓに前記上昇量△Ｈ1 を加算した△Ｈｎだけ上昇
する。例えば、端部のボンド点Ｐ2 へのボンディングの
場合は、図２（ｂ）に示すように、ボンド点Ｐ2 にボン
ディング後、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位
置Ｓ1 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されているル
ーピングパラメータに基づき、差分△Ｓに上昇量△Ｈ1
を加算した上昇量△Ｈ2 だけ上昇して中間位置Ｃ2 に位
置する。即ち、この場合の沈み込み量は△Ｓ2 であり、
沈み込みＺ位置Ｓ2 より上昇するので、沈み込みＺ位置
Ｓ2 からの上昇量△Ｈ2 は、図２（ｃ）に示すように△
Ｈ2 ＝△Ｈ1 ＋△Ｓ2 となる。以降、第ｎワイヤのボン
ド点Ｐｎへのボンディング後のツール１０の上昇量△Ｈ
ｎは、△Ｈｎ＝△Ｈ1 ＋△Ｓｎとなる。
【００２６】このように、第１ワイヤのボンド点Ｐ
1 （第１ボンド点）の沈み込みＺ位置Ｓ1 を基準ボンド
位置Ｓ1 として上昇するので、図２（ｃ）に示すよう
に、ツール１０が上昇してツール１０の加圧が無くな
り、半導体チップ８上のボンド点が沈み込み前の位置Ｓ
0 に戻った時は、該ボンド点からルーピングのために上
昇したツール１０の上昇位置はどのボンド点においても
常に同じ位置Ｃａとなる。このため、全てのボンド点に
おいて一定のループの高さ及び形状が得られる。
1 （第１ボンド点）の沈み込みＺ位置Ｓ1 を基準ボンド
位置Ｓ1 として上昇するので、図２（ｃ）に示すよう
に、ツール１０が上昇してツール１０の加圧が無くな
り、半導体チップ８上のボンド点が沈み込み前の位置Ｓ
0 に戻った時は、該ボンド点からルーピングのために上
昇したツール１０の上昇位置はどのボンド点においても
常に同じ位置Ｃａとなる。このため、全てのボンド点に
おいて一定のループの高さ及び形状が得られる。
【００２７】図３は本発明の他の実施の形態を示す。本
実施の形態は第１ワイヤが端部のボンド点Ｐ2 である場
合を示す。端部のボンド点Ｐ2 を第１ワイヤとする場合
には、ツール１０の加圧による沈み込み量△Ｓ2 は中心
部のボンド点Ｐ1 のボンディングした時の沈み込み量よ
りも大きいので、図３（ｃ）に示すように、ボンド点Ｐ
2 にボンディング後に上昇する上昇量△Ｈ2 は前記した
上昇量△Ｈ1 より（△Ｓ2 −△Ｓ1 ）だけ大きくする。
即ち、△Ｈ2 ＝△Ｈ1 ＋（△Ｓ2 −△Ｓ1 ）とする。
実施の形態は第１ワイヤが端部のボンド点Ｐ2 である場
合を示す。端部のボンド点Ｐ2 を第１ワイヤとする場合
には、ツール１０の加圧による沈み込み量△Ｓ2 は中心
部のボンド点Ｐ1 のボンディングした時の沈み込み量よ
りも大きいので、図３（ｃ）に示すように、ボンド点Ｐ
2 にボンディング後に上昇する上昇量△Ｈ2 は前記した
上昇量△Ｈ1 より（△Ｓ2 −△Ｓ1 ）だけ大きくする。
即ち、△Ｈ2 ＝△Ｈ1 ＋（△Ｓ2 −△Ｓ1 ）とする。
【００２８】そこで、図３（ｃ）に示すように、第１ワ
イヤの端部のボンド点Ｐ2 にツール１０が下降してボン
ディングした時のボンド点（沈み込みＺ位置Ｓ2 ）のＺ
位置を基準ボンド位置Ｓ2 として前記した場合と同様に
して記憶する。そして、ボンド点Ｐ2 へのボンディング
が終了すると、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド
位置Ｓ2 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されている
ルーピングパラメータに基づき、Ｚ位置演算処理部２６
でルーピングのための上昇位置Ｃ2 及び上昇量△Ｈ2 が
算出される。ここで、上昇量△Ｈ2 は、図７で説明した
ように、一定量△Ｈ0 に沈み込み量△Ｓ2 を加算したも
のであり、この上昇量△Ｈ2 だけツール１０は上昇す
る。その後は周知の方法によって、ツール１０は第２ボ
ンド点に移動してボンディングした後に、第２ボンド点
よりワイヤ１１は切断される。
イヤの端部のボンド点Ｐ2 にツール１０が下降してボン
ディングした時のボンド点（沈み込みＺ位置Ｓ2 ）のＺ
位置を基準ボンド位置Ｓ2 として前記した場合と同様に
して記憶する。そして、ボンド点Ｐ2 へのボンディング
が終了すると、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド
位置Ｓ2 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されている
ルーピングパラメータに基づき、Ｚ位置演算処理部２６
でルーピングのための上昇位置Ｃ2 及び上昇量△Ｈ2 が
算出される。ここで、上昇量△Ｈ2 は、図７で説明した
ように、一定量△Ｈ0 に沈み込み量△Ｓ2 を加算したも
のであり、この上昇量△Ｈ2 だけツール１０は上昇す
る。その後は周知の方法によって、ツール１０は第２ボ
ンド点に移動してボンディングした後に、第２ボンド点
よりワイヤ１１は切断される。
【００２９】以後、各ワイヤのボンド点にボンディング
した後、ツール１０の上昇は、記憶部２３に記憶された
基準ボンド位置Ｓ2 を基準として、この基準ボンド位置
Ｓ2における沈み込み量△Ｓ2 と上記第２ワイヤ以降の
ボンド点Ｐｎにおける沈み込み量△Ｓｎとの差分△Ｓ
に、前記上昇量△Ｈ2 を加算した△Ｈｎだけ上昇する。
例えば、中心部のボンド点Ｐ1 へのボンディングの場合
は、図３（ｂ）に示すように、ボンド点Ｐ1 にボンディ
ング後、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位置Ｓ
2 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されているルーピ
ングパラメータに基づき、差分△Ｓに上昇量△Ｈ2 を加
算した上昇量△Ｈ1 だけ上昇する。即ち、この場合の沈
み込み量は△Ｓ1 であり、沈み込みＺ位置Ｓ1 より上昇
するので、沈み込みＺ位置Ｓ1 からの上昇量△Ｈ1 は、
△Ｈ1 ＝△Ｈ2 −（△Ｓ2 −△Ｓ1）となる。
した後、ツール１０の上昇は、記憶部２３に記憶された
基準ボンド位置Ｓ2 を基準として、この基準ボンド位置
Ｓ2における沈み込み量△Ｓ2 と上記第２ワイヤ以降の
ボンド点Ｐｎにおける沈み込み量△Ｓｎとの差分△Ｓ
に、前記上昇量△Ｈ2 を加算した△Ｈｎだけ上昇する。
例えば、中心部のボンド点Ｐ1 へのボンディングの場合
は、図３（ｂ）に示すように、ボンド点Ｐ1 にボンディ
ング後、記憶部２３に記憶された前記基準ボンド位置Ｓ
2 を基準とし、予め記憶部２３に記憶されているルーピ
ングパラメータに基づき、差分△Ｓに上昇量△Ｈ2 を加
算した上昇量△Ｈ1 だけ上昇する。即ち、この場合の沈
み込み量は△Ｓ1 であり、沈み込みＺ位置Ｓ1 より上昇
するので、沈み込みＺ位置Ｓ1 からの上昇量△Ｈ1 は、
△Ｈ1 ＝△Ｈ2 −（△Ｓ2 −△Ｓ1）となる。
【００３０】このように、第１ワイヤのボンド点Ｐ
2 （第１ボンド点）の沈み込みＺ位置Ｓ2 を基準ボンド
位置Ｓ2 として上昇するので、図３（ｃ）に示すよう
に、ツール１０が上昇してツール１０の加圧が無くな
り、半導体チップ８上のボンド点が沈み込み前の位置Ｃ
2 に戻った時は、該ボンド点からルーピングのために上
昇したツール１０の上昇位置はどのボンド点においても
常に同じ位置Ｃ2 となる。このため、全てのボンド点に
おいても一定のループの高さ及び形状が得られる。
2 （第１ボンド点）の沈み込みＺ位置Ｓ2 を基準ボンド
位置Ｓ2 として上昇するので、図３（ｃ）に示すよう
に、ツール１０が上昇してツール１０の加圧が無くな
り、半導体チップ８上のボンド点が沈み込み前の位置Ｃ
2 に戻った時は、該ボンド点からルーピングのために上
昇したツール１０の上昇位置はどのボンド点においても
常に同じ位置Ｃ2 となる。このため、全てのボンド点に
おいても一定のループの高さ及び形状が得られる。
【００３１】なお、基準ボンド位置の記憶部２３への記
憶は、ツール１０の加圧が無い状態のボンド点の高さが
半導体チップ８毎にばらつくため、半導体チップ８毎に
毎回行う必要がある。また上記各実施の形態は、第１ワ
イヤのボンド点が中心部のボンド点Ｐ1 又は端部ボンド
点Ｐ2 の場合について説明したが、任意のボンド点Ｐｎ
でもよいことは言うまでもない。
憶は、ツール１０の加圧が無い状態のボンド点の高さが
半導体チップ８毎にばらつくため、半導体チップ８毎に
毎回行う必要がある。また上記各実施の形態は、第１ワ
イヤのボンド点が中心部のボンド点Ｐ1 又は端部ボンド
点Ｐ2 の場合について説明したが、任意のボンド点Ｐｎ
でもよいことは言うまでもない。
【００３２】また上記各実施の形態においては、絶縁シ
ート６を有する場合について説明したが、絶縁シート６
を有しない図８に示すものにも適用できることは言うま
でもない。またツール１０がキャピラリの場合を図示し
たが、ウェッジの場合にも適用できることは言うまでも
ない。更に第２ボンド点側にツール１０の加圧による沈
み込みがある場合は、第２ボンド点にも適用可能であ
る。また上記実施の形態は、ツール１０にワイヤ１１を
挿通して基準ボンド位置を検出したが、半導体装置上に
おける任意の点（ボンド点を含む）にツール１０の先端
を直接接触させた時のＺ軸方向の位置を基準ボンド位置
としてもよい。
ート６を有する場合について説明したが、絶縁シート６
を有しない図８に示すものにも適用できることは言うま
でもない。またツール１０がキャピラリの場合を図示し
たが、ウェッジの場合にも適用できることは言うまでも
ない。更に第２ボンド点側にツール１０の加圧による沈
み込みがある場合は、第２ボンド点にも適用可能であ
る。また上記実施の形態は、ツール１０にワイヤ１１を
挿通して基準ボンド位置を検出したが、半導体装置上に
おける任意の点（ボンド点を含む）にツール１０の先端
を直接接触させた時のＺ軸方向の位置を基準ボンド位置
としてもよい。
【００３３】また上記各実施の形態において、基準ボン
ド点は、第１ワイヤのボンド点に限らなく、任意のボン
ド点であってもよい。この場合は、ボンディング開始前
に基準ボンド点とする任意のボンド点にツール１０が下
降してボンディングした時の沈み込みＺ位置Ｓｘを検知
しておき、この沈み込みＺ位置Ｓｘを基準ボンド位置と
する。また数点の測定結果を平均した値を基準ボンド位
置としてもよい。
ド点は、第１ワイヤのボンド点に限らなく、任意のボン
ド点であってもよい。この場合は、ボンディング開始前
に基準ボンド点とする任意のボンド点にツール１０が下
降してボンディングした時の沈み込みＺ位置Ｓｘを検知
しておき、この沈み込みＺ位置Ｓｘを基準ボンド位置と
する。また数点の測定結果を平均した値を基準ボンド位
置としてもよい。
【００３４】また半導体チップ８上のボンド点のＺ方向
の位置検出は、半導体チップ８の傾斜分や、ボンディン
グ後の潰れたボール又はワイヤの厚み分を含む。そのた
め、半導体チップ８上における基準ボンド位置（第１ワ
イヤのボンド点又は任意のボンド点）のボンディング後
のツール１０のＺ軸方向の位置は、上記傾斜分や厚み分
だけバラツキがある。従って、位置Ｓ0 は厳密には１つ
の数値ではなく、ボンド点の数ｎだけ存在する。しか
し、これらの要素を総合したバラツキの範囲は５μｍ程
度であり、ボンディング後のワイヤ高さの許容バラツキ
量（５０μｍ程度）と比較して無視できる範囲にあるの
で、位置Ｓ0 は１つの値としてもよい。
の位置検出は、半導体チップ８の傾斜分や、ボンディン
グ後の潰れたボール又はワイヤの厚み分を含む。そのた
め、半導体チップ８上における基準ボンド位置（第１ワ
イヤのボンド点又は任意のボンド点）のボンディング後
のツール１０のＺ軸方向の位置は、上記傾斜分や厚み分
だけバラツキがある。従って、位置Ｓ0 は厳密には１つ
の数値ではなく、ボンド点の数ｎだけ存在する。しか
し、これらの要素を総合したバラツキの範囲は５μｍ程
度であり、ボンディング後のワイヤ高さの許容バラツキ
量（５０μｍ程度）と比較して無視できる範囲にあるの
で、位置Ｓ0 は１つの値としてもよい。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、半導体チップ上のボン
ド点にボンディング後にツールが上昇する場合、任意の
ボンド点を基準ボンド位置として、この基準ボンド位置
からのツールの上昇量が一定となるので、半導体チップ
上のどの位置でボンディングを行っても、一定のループ
高さ及びループ形状が得られる。
ド点にボンディング後にツールが上昇する場合、任意の
ボンド点を基準ボンド位置として、この基準ボンド位置
からのツールの上昇量が一定となるので、半導体チップ
上のどの位置でボンディングを行っても、一定のループ
高さ及びループ形状が得られる。
【図１】本発明のワイヤボンディング方法に用いる制御
回路関係のブロック図である。
回路関係のブロック図である。
【図２】本発明のワイヤボンディング方法の一実施の形
態を示し、（ａ）は中央部のボンド点の沈み込みを示す
説明図、（ｂ）は端部のボンド点の沈み込みを示す説明
図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇し
た時の説明図である。
態を示し、（ａ）は中央部のボンド点の沈み込みを示す
説明図、（ｂ）は端部のボンド点の沈み込みを示す説明
図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇し
た時の説明図である。
【図３】本発明のワイヤボンディング方法の他の実施の
形態を示し、（ａ）は中央部のボンド点の沈み込みを示
す説明図、（ｂ）は端部のボンド点の沈み込みを示す説
明図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇
した時の説明図である。
形態を示し、（ａ）は中央部のボンド点の沈み込みを示
す説明図、（ｂ）は端部のボンド点の沈み込みを示す説
明図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇
した時の説明図である。
【図４】ワイヤボンディン装置の動作タイミング図であ
る。
る。
【図５】半導体チップ上のボンド点の沈み込みが生じる
半導体デバイスの一例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）
は平面図である。
半導体デバイスの一例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）
は平面図である。
【図６】半導体チップ上のボンド点の沈み込みの変化を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図７】従来のワイヤボンディング方法を示し、（ａ）
は中央部のボンド点の沈み込みを示す説明図、（ｂ）は
端部のボンド点の沈み込みを示す説明図、（ｃ）は
（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇した時の説明図
である。
は中央部のボンド点の沈み込みを示す説明図、（ｂ）は
端部のボンド点の沈み込みを示す説明図、（ｃ）は
（ａ）及び（ｂ）の場合にツールが上昇した時の説明図
である。
【図８】半導体チップ上のボンド点の沈み込みが生じる
半導体デバイスの他の例を示し、（ａ）は中央部のボン
ド点の沈み込みを示す説明図、（ｂ）は端部のボンド点
の沈み込みを示す説明図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の
場合にツールが上昇した時の説明図である。
半導体デバイスの他の例を示し、（ａ）は中央部のボン
ド点の沈み込みを示す説明図、（ｂ）は端部のボンド点
の沈み込みを示す説明図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の
場合にツールが上昇した時の説明図である。
【図９】テープが加熱された場合における半導体チップ
上のボンド点の沈み込みの変化を示す拡大説明図であ
る。
上のボンド点の沈み込みの変化を示す拡大説明図であ
る。
８ 半導体チップ Ｐ1 、Ｐ2 ボンド点 １０ ツール １１ ワイヤ ２１ ボンド位置検出センサ ２２ Ｚ軸モータ ２３ 記憶部 ２４ 制御部 ２５ Ｚ軸モータ制御部 ２６ Ｚ位置演算処理部 Ｓ1 、Ｓ2 沈み込み位置（基準ボンド位置）
Claims (3)
- 【請求項１】 第１ボンド点と第２ボンド点との間をワ
イヤで接続するワイヤボンディング方法において、第１
ワイヤをボンディングした時のツールの高さ位置を基準
ボンド位置とし、残るワイヤのルーピング時には、前記
基準ボンド位置を基準として予め記憶部に記憶された移
動量に従ってツールを移動させることを特徴とするワイ
ヤボンディング方法。 - 【請求項２】 第１ボンド点と第２ボンド点との間をワ
イヤで接続するワイヤボンディング方法において、半導
体装置上の任意の１部分にツールを接触させ、この時の
ツールの位置を基準ボンド位置とし、以降の各ワイヤの
ルーピング時には、前記基準ボンド位置を基準として予
め記憶部に記憶された移動量に従ってツールを移動させ
ることを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 【請求項３】 ワイヤが挿通されたツールを昇降させる
Ｚ軸モータと、このＺ軸モータを駆動する指令を出力す
るモータ制御部とを備え、半導体チップ上の第１ボンド
点と第２ボンド点との間をワイヤで接続するワイヤボン
ディング装置において、ボンド点の位置を入力するボン
ド位置検出センサと、複数のボンド位置とＺ軸駆動デー
タ等のその他の情報とを記憶する記憶部と、この記憶部
に記憶された複数のボンド位置の内、基準とするボンド
位置と前記その他の情報からツールの移動量を演算する
Ｚ位置演算処理部と、このＺ位置演算処理部からのツー
ルの移動量を基に前記Ｚ軸モータ制御部を制御する制御
部とを備えたことを特徴とするワイヤボンディング装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367440A JPH11191568A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ワイヤボンディング方法及び装置 |
| KR1019980042189A KR100304066B1 (ko) | 1997-12-25 | 1998-10-09 | 와이어본딩방법및장치 |
| TW087119373A TW434761B (en) | 1997-12-25 | 1998-11-23 | Wire bonding method and apparatus |
| US09/221,066 US6164518A (en) | 1997-12-25 | 1998-12-28 | Wire bonding method and apparatus |
| US09/503,427 US6305594B1 (en) | 1997-12-25 | 2000-02-14 | Wire bonding method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367440A JPH11191568A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ワイヤボンディング方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11191568A true JPH11191568A (ja) | 1999-07-13 |
Family
ID=18489318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9367440A Pending JPH11191568A (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | ワイヤボンディング方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6164518A (ja) |
| JP (1) | JPH11191568A (ja) |
| KR (1) | KR100304066B1 (ja) |
| TW (1) | TW434761B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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