JPH11243119A - ワイヤボンディング方法および装置 - Google Patents

ワイヤボンディング方法および装置

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JPH11243119A
JPH11243119A JP10044990A JP4499098A JPH11243119A JP H11243119 A JPH11243119 A JP H11243119A JP 10044990 A JP10044990 A JP 10044990A JP 4499098 A JP4499098 A JP 4499098A JP H11243119 A JPH11243119 A JP H11243119A
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wire
bonding
voltage
failure
bonded
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Masahiro Ueno
政廣 上野
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POWER KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ペレットの特性劣化や破損を防止しつ
つ高い精度でボンディング不良を検出する。 【解決手段】 半導体ペレットＳのパッドとリードフレ
ームＦのリードＬの間は、ボンディングツールであるキ
ャピラリ１７を移動させることによりワイヤＷを介して
電気的に接続される。パッドにワイヤＷを接合した後お
よびリードＬにワイヤＷを接続した後にそれぞれ、アー
スされたリードフレームＦとワイヤＷとの間に自然に発
生する交流の微少誘導電圧を検出し、その電位を判別す
ることにより、ワイヤＷが切れたのか、ワイヤＷがパッ
ドやリードＬに不着であったのか、そして半導体ペレッ
トＳがワイヤＷとともに剥がれてボンディング不良が発
生したか否かを、半導体ペレットＳに強制的に電流を流
すことなく判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置を製造す
るためのワイヤボンディング工程におけるワイヤ切れな
どのボンティング異常を検出するようにしたワイヤボン
ディング技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップ上の接続電極とパッケージ
の外部引き出し用端子と電気的に接続するためにワイヤ
ボンディングが行われている。図１はリードフレームＦ
に固定された半導体チップつまり半導体ペレット（以
下、単にペレットと言う）Ｓの接続電極つまりパッドＰ
と、リードＬとをＡｕ、ＣｕあるいはＡｌなどの金属か
らなるワイヤＷにより電気的に接続するワイヤボンディ
ング工程を示す。
【０００３】図２はワイヤボンディング装置の一例を示
す概略図であり、架台１１にはペレットＳが固定された
リードフレームＦを支持するためのステージ１２が取り
付けられ、ＸＹ二軸方向に移動するＸＹテーブル１３に
は揺動自在にボンディングヘッド１４が取り付けられて
いる。ボンディングヘッド１４の一端部にはボンディン
グアーム１５が取り付けられ、このボンディングアーム
１５を上下方向に駆動するために、ボンディングヘッド
１４の他端部には駆動部材１６が取り付けられている。
ボンディングアーム１５には、ワイヤＷを案内するキャ
ピラリ１７と、ワイヤＷの供給や切断に際してワイヤＷ
を掴むためのワイヤクランパ１８とが取り付けられ、ス
プール１９に巻き付けられたワイヤＷはワイヤクランパ
１８を経てスプール１９の先端から突出される。ワイヤ
先端にボールＢを形成するために、電気トーチとも言わ
れる放電電極２１がキャピラリ１７の近傍に配置されて
おり、ワイヤＷと放電電極２１は放電電源回路２２に接
続されている。この放電電源回路２２、ＸＹテーブル１
３および駆動部材１６の作動は、装置制御部２３からの
制御信号により制御されるようになっている。
【０００４】ワイヤボンディング方式には、ステージ１
２にリードフレームＦを加熱するヒートブロックを設け
て温度とボンディング荷重とによりワイヤを接合するよ
うにした熱圧着ボンディング、ボンディングアーム１５
に取り付けられた超音波発振器によりキャピラリ１７に
超音波振動を加えて、荷重と熱と超音波振動によりワイ
ヤ接合を行う超音波併用熱圧着ボンディング、そして、
リードフレームＦを加熱することなく、超音波振動と荷
重とによりワイヤ接合を行う超音波ボンディングなどが
ある。超音波ボンディングは、通常、キャピラリ１７に
代えてウェッジツールが用いられており、ウエッジボン
ディングとも言われ、ワイヤ先端にはボールを形成しな
い。
【０００５】図３（Ａ）はワイヤ先端に形成されたボー
ルＢをキャピラリ１７によりパッドＰに押し付けて熱圧
着している状態を示し、ワイヤＷの先端を被ボンディン
グ部に最初に接続することから第１ボンディングと言わ
れる。この第１ボンディングが終了した後に、キャピラ
リ１７をリードＬに向けて移動させて同様にしてワイヤ
ＷをリードＬに押し付けて熱圧着した状態が図３（Ｂ）
に示されており、第２ボンディングとも言われる。第２
ボンディング終了後には、キャピラリ１７を上昇させ、
クランパ１８によりワイヤＷを掴むことにより、ワイヤ
ＷはリードＬの付け根の部分で切断される。このような
ワイヤボンディング操作を所定数のパッドＰとリードＬ
との間について行うことにより、１つのペレットＳのワ
イヤボンディング工程が終了する。
【０００６】通常はペレットＳのパッドＰに第１ボンデ
ィングを行うのに対して、第１ボンディングをリードＬ
に行い、第２ボンディングをパッドＰに対して行うワイ
ヤボンディングは逆ボンディングと言われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ボールＢが
形成されてもパッドＰの表面の押し付け力や熱圧着が不
十分のためにボールＢが圧着されなかったり、キャピラ
リ１７を第１ボンディングの位置から第２ボンディング
の位置に移動している時にワイヤＷが切れたり、ペレッ
トＳそのものがリードフレームＦから剥がれたり、ある
いはリードＬの表面への押し付け力や熱圧着が不十分の
ためワイヤＷがリードに圧着されない場合には、正常な
ボンディングができなくなり、そのままの状態で樹脂封
止などの工程を経て半導体装置の製造が行われると、歩
留りを低下させることになる。
【０００８】そこで、ワイヤボンディングを行っている
ときに、ワイヤ切れが発生した場合に、これの検出を行
うようにしており、従来では、ワイヤ切れ検出を行うた
めに、図３（Ａ）に示すように、クランパ１８とリード
フレームＦの間に抵抗Ｒを介して電圧Ｅを加えるように
している。リードフレームＦは、ステージ１２に置かれ
てアース電位となっている。第１ボンディング開始とと
もにリレーＲＬ1 を開放してリレーＲＬ2 を閉じると、
正常に接合されていれば、Ｅ／（Ｒ＋Ｚ）の電流Ｉ1 が
流れる。なお、ＺはペレットＳとリードフレームＬの間
に存在する抵抗である。ワイヤ先端のボールＢが接合さ
れなかったり、第１ボンディングから第２ボンディング
の位置にボンディングヘッドを移動しているときにワイ
ヤＷが切れたり、ペレットＳそのものがリードＬから剥
がれて不着が発生した場合には、電流Ｉ1 は流れない。
【０００９】したがって、第２ボンディングの直前に電
流Ｉ1 が流れているかどうかを検出することにより、第
１ボンディングにおけるワイヤ切れの検出を行ってい
る。なお、半導体装置は極性を有するため、実際には、
電圧Ｅの極性を変化させていずれかの極性において、電
流Ｉ1 が流れたことを種々の方法で検出し、正常にボン
ディングされたと判定している。どちらの極性において
も、電流Ｉ1 が検出されない場合を不着またはワイヤ切
れと判定している。
【００１０】第２ボンディングのワイヤ切れ検出も同様
にして行っており、キャピラリ１７を上昇させ、クラン
パー１８によりワイヤＷを掴んでワイヤＷがリードＬの
付け根のところで切断されるまでに、図３（Ｂ）に示す
ように、電圧Ｅを加えると、ワイヤＷが正常に接合され
た場合には、Ｅ／Ｒの電流Ｉ2 が流れる。接合されない
場合には、Ｅ／（Ｒ＋Ｚ）の電流Ｉ1 が、図３（Ａ）の
場合と同様にして流れることになるので、Ｉ1 ＞Ｉ2 で
あることを利用して第２ボンディングのワイヤ切れ検出
を行っている。このようなワイヤ切れ検出の技術につい
ては、たとえば、特公昭57-35578号公報に記載されてい
る。
【００１１】このように、従来では、半導体のペレット
Ｓに強制的に電流を流してワイヤ切れの判定を行ってい
る。ワイヤ切れ検出のために、ペレットＳに強制的に電
流を流すことは、ペレットＳの特性劣化や破損の原因と
なることがある。また、検出精度は、アース間に存在す
る抵抗Ｚに大きく依存するために、第１および第２ボン
ディングともに安定した検出は望めない。しかも、ワイ
ヤ切れ検出時には、リレーＲＬ1 を開放するために、ワ
イヤＷはアース電位から浮いて強制的に流した電流が交
流の誘導電圧の影響を受け、安定した検出ができない場
合がある。
【００１２】本発明の目的は、ペレットの特性劣化や破
損を防止しつつ高い精度でワイヤ切れなどのボンディン
グ不良を検出し得るようにすることにある。
【００１３】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。
【００１４】
【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。
【００１５】すなわち、本発明のワイヤボンディング方
法は、半導体ペレットの被ボンディング部と前記半導体
ペレットを支持する支持部材の被ボンディング部とをワ
イヤにより電気的に接続するワイヤボンディング方法で
あって、前記ワイヤを前記それぞれの被ボンディング部
に接続した後に、基準電位に設定された前記外部引き出
し用端子と前記ワイヤとの間に浮遊容量や漏れ電流など
によって自然に発生する交流の微少誘導電圧を基準値と
比較して前記ワイヤのボンディング不良を検出するよう
にしたことを特徴とする。
【００１６】本発明のワイヤボンディング装置は、半導
体ペレットの被ボンディング部と前記半導体ペレットを
支持する支持部材の被ボンディング部とをワイヤにより
電気的に接続するワイヤボンディング装置であって、前
記ワイヤの先端部を一方の前記被ボンディング部に接合
し、他方の前記被ボンディング部に前記ワイヤを前記先
端部から離れた位置で接合するボンディングツールと、
基準電位に設定された前記外部引き出し用端子と前記ワ
イヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発
生する交流の微少誘導電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された微少誘導電圧を比較
値と比較する比較手段と、前記微少誘導電圧が前記比較
値よりも高くなったときに、ボンディング不良信号を出
力する不良出力手段とを有し、前記ワイヤのボンディン
グ不良を検出するようにしたことを特徴とする。
【００１７】本発明にあっては、半導体ペレットに強制
的に電流を流すことなく、半導体ペレットとワイヤとの
間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発生する微
少誘導電圧を検出することによって、その電圧値に応じ
てボンディング不良を検出するようにしたので、半導体
ペレットの特性劣化や破損などを発生させることなく、
安定的にボンディング不良を検出することができる。検
出し得るボンディング不良としては、ワイヤがパッドに
接合されなかったワイヤの不着、ワイヤの切れ、そして
ペレットがワイヤとともに支持部材から外れる剥がれが
ある。
【００１８】
【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。
【００１９】図４は本発明の一実施の形態であるワイヤ
ボンディング装置を示す図であり、この図にあっては、
図２に示したワイヤボンディング装置と共通する部材に
は同一の符号が付されている。図示するワイヤボンディ
ング装置は、図１に示すようなリードフレームＦに固定
されたペレットＳのパッド（接続電極）Ｐと、外部引き
出し用端子としてのリードＬとをワイヤＷにより電気的
に接続するようにしており、被ボンディング部であるパ
ッドＰが第１ボンディング部となっており、被ボンディ
ング部であるリードＬが第２ボンディング部となってい
る。リードフレームＦは、ステージ１２のワイヤボンダ
シャシ２４に載置されてアースされている。したがっ
て、図示する場合には、リードフレームＦは基準電位と
してアース電位に設定されている。
【００２０】図４に示すように、スプール１９に巻き付
けられたワイヤＷの終端ＷｂはリレーＲＬを介して放電
電源回路２２に接続されており、リレーＲＬは電源側の
接点２５ａと、ワイヤ側の接点２５ｂとを有し、電源側
の接点２５ａはアースされている。ボンディングヘッド
１４を作動させてボンディング操作を行い、リレーＲＬ
を開放すると、アースとワイヤ間に浮遊容量や漏れ電流
などによって自然に交流の微少誘導電圧（以下、自然に
発生する交流の微少電圧と言う）Ｖが発生することにな
り、その微少誘導電圧Ｖは、ワイヤＷがパッドＰに接続
されたときと、リードＬに接続されたときと、いずれに
も接続されていないときとでは、相違することになる。
したがって、その微少誘導電圧Ｖを検出することによ
り、ワイヤＷの接合状況、つまりボンディング状況を判
別することができる。その微少誘導電圧Ｖを検出するた
めに、ワイヤ側の接点２５ｂとワイヤＷの終端Ｗｂとの
間には、電圧検出線２６が電圧検出手段として接続され
ている。
【００２１】なお、図示する場合には、リレーＲＬのワ
イヤ側の接点２５ｂをワイヤＷの終端Ｗｂに接続するよ
うにしているが、クランパ１８に接続するようにしても
良いく、電圧検出線２６をクランパ１８あるいはワイヤ
Ｗにブラシなどを摺動自在に接触させ、そのブラシに電
圧検出線２６を接続するようにしても良い。
【００２２】電圧検出線２６は電圧増幅器２７を介して
波形整形器２８に接続されており、電圧検出線２６に入
力した入力電圧Ｖは、電圧増幅器２７により増幅され、
波形整形器２８により全波整流される。波形整形器２８
は比較器２９に接続されており、直流電圧ＶDCは比較電
源３０からの比較電圧Ｅと比較される。比較器２９から
の出力信号は、不良出力回路３１に送られて、ここから
ワイヤボンディング装置の作動を制御する装置制御部２
３に出力信号が送られるようになっている。この装置制
御部２３からはリレーＲＬに対して作動制御信号が送ら
れるようになっている。
【００２３】図５（Ａ）は、ワイヤ先端Ｗａがペレット
ＳのパッドＰに接合されなかったり、第１ボンディング
の後にワイヤＷが切断したり、ペレットＳがリードフレ
ームＦから剥がれた場合のように、ワイヤＷがアースか
ら完全に浮いている状態を示し、このときにおける入力
電圧ＶをＶOPENとする。
【００２４】図５（Ｂ）は、パッドＰにワイヤ先端Ｗａ
が正常に圧着された状態を示し、このときには、ワイヤ
ＷはペレットＳに存在する抵抗Ｚを通してアースに接続
される。このときの入力電圧ＶをＶPAD とする。なお、
ＶPAD において、ペレットＳに存在する抵抗Ｚが無限大
のときに発生する電圧がＶOPENである。
【００２５】図５（Ｃ）は、リードフレームＦのリード
Ｌに正常にワイヤＷが圧着された状態を示し、このとき
には、ワイヤＷはリードフレームＦを通してアースに接
続される。このときの入力電圧ＶをＶLEADとする。この
ＶLEADは、リードフレームＦがアースに接続されるため
に、アース電位つまり０ボルトである。そして、上記３
種類の電圧は、ＶOPEN＞ＶPAD ＞ＶLEADの関係となる。
【００２６】したがって、この電圧の差を第１ボンディ
ング後、および第２ボンディング後に比較検出すること
により、ペレットＳに強制的に電流を流すことなく、安
定かつ容易にワイヤ切れなどのボンディング不良を検出
することができる。
【００２７】アースとワイヤ間に自然に発生する交流の
微少誘導電圧ＶPAD やＶOPENが電圧検出線２６に入力す
ると、その電圧は電圧増幅器２７により増幅され、波形
整形器２８から出力される直流電圧ＶDCは、ＶPAD やＶ
OPENに比例することになる。微少誘導電圧ＶPAD が入力
した場合の直流電圧ＶDCをＶ1 とし、誘導電圧Ｖ
ＯＰＥＮが入力した場合の直流電圧ＶＤＣをＶ2 とし、
比較電圧をＥとし、Ｖ1 ＜Ｅ＜Ｖ2と設定しておくと、
比較器２９は次のように動作する。
【００２８】まず、正常にワイヤＷの先端がペレットＳ
のパッドＰに圧着されたときには、電圧増幅器２７の入
力電圧ＶはＶPAD となるので、直流電圧ＶDCはＶ1 とな
り、Ｖ1 ＜Ｅのため比較器２９は動作しない。これに対
して、ワイヤＷが切れたり、ペレットＳがリードフレー
ムＦから剥がれた場合には、電圧増幅器２７の入力電圧
ＶはＶOPENとなるので、直流電圧ＶDCはＶ2 となり、Ｅ
＜Ｖ2 のため比較器２９は出力電圧を発生させる。この
電圧を検出して、不良出力回路３１からはボンディング
不良信号が出力される。
【００２９】一方、正常にワイヤＷがリードＬに圧着さ
れたときには、リードＬがステージ１２を介してアース
されているので、電圧増幅器２７への入力電圧Ｖは０ボ
ルトとなり、第２ボンディング後に０ボルト以外の電圧
が発生した場合には、ボンディング不良であることを検
出することができる。
【００３０】すなわち、正常にリードＬにワイヤＷが圧
着されている場合には、電圧増幅器２７への入力電圧Ｖ
も０ボルトとなるので、波形整形器２８により整形され
た直流電圧ＶDCは０ボルトとなり、Ｅ＝ＶDCとなって比
較器２９は作動しない。これに対して、ワイヤの不着や
ワイヤ切れが発生している場合には、電圧増幅器２７へ
の入力電圧ＶはＶPAD またはＶOPENとなり、波形整形器
２８により整形された直流電圧ＶDCは、０ボルト以外の
電圧ＶDCX となり、Ｅ（０ボルト）＜ＶDCX となり、比
較器２９が動作して出力電圧を発生させる。この電圧を
不良出力回路３１により検出して、装置制御部２３には
ボンディング不良信号が送られる。
【００３１】図６はワイヤボンディング装置が正常に作
動した場合における作動状態を示すタイムチャートであ
り、これを参照しながらワイヤボンディングの手順を説
明する。
【００３２】図４に示すリレーＲＬを閉じた状態のもと
で、放電電源回路２２によりワイヤＷの先端Ｗａと電極
２１との間に放電を発生させ、放電による熱エネルギを
ワイヤＷの先端Ｗａに加えてボールＢを形成する。この
期間はリレーＲＬの接点２５ｂはアースされているため
に、電圧増幅器２７の入力電圧Ｖはアース電位つまり０
ボルトである。ボールＢが形成された後に、キャピラリ
１７を作動させてペレットＳのパッドＰに対してワイヤ
先端Ｗａを押し付けて熱圧着して第１ボンディングを行
う。この第１ボンディングが行われる期間はＴA に設定
されている。
【００３３】パッドＰの表面にワイヤ先端Ｗａが押し付
けられた時点でリレーＲＬを開放すると、ワイヤＷはペ
レットＳの内部抵抗Ｚを通してリードフレームＦに電気
的に接続された状態となる。そして、リードフレームＦ
はステージ１２のシャシ２４を介してアースされている
ためワイヤＷとアース間に微少な交流電圧が発生し、微
少な交流電流がワイヤＷとリードＬとの間に流れる。こ
の電流がペレットＳに流れる内部抵抗Ｚに電圧ＶPAD を
発生させる。この電圧ＶPAD はペレットＳの内部抵抗に
依存する。
【００３４】次いで、キャピラリ１７をリードＬの位置
に移動させワイヤＷをリードＬに押し付けて熱圧着して
第２ボンディングを行う。この第２ボンディングが行わ
れる期間はＴB に設定されており、第１ボンディングが
終了してから、期間Ｔ1 が経過してから、第２ボンディ
ングが行われる。第１ボンディングが終了してから第２
ボンディングが開始するまでの期間Ｔ1 に、第１ボンデ
ィング時にワイヤ先端の不着が発生したり、ワイヤ切れ
が発生してボンディング不良が発生した場合には、波形
整形器２８からの直流電圧ＶDCが比較電圧Ｅよりも高く
なるので、ボンディング不良が検出される。つまり、比
較電源３０からの比較電圧Ｅは、パッドＰに正常にワイ
ヤ先端Ｗａが接合されたときにおける微少誘導電圧Ｖ
PAD に対応した波形整形器２８からの直流電圧Ｖ1 より
も高い電圧に設定されており、第１ボンディングが正常
に行われた場合には、時間Ｔ1 の間は比較器２９から出
力信号が出力されない。
【００３５】第２ボンディングが終了するとキャピラリ
１７が上昇し、ワイヤクランパ１８がワイヤＷを掴んで
ワイヤＷはリードＬの根元の部分で切断される。ワイヤ
クランパ１８はタイミングＴC のときに作動開始し、ワ
イヤクランパ１８の作動によってワイヤＷは、タイミン
グＴD のときに切断される。
【００３６】第２ボンディングが終了してからクランパ
１８が作動開始するまでの期間Ｔ2に第２ボンディング
の不良が検出される。さらに、クランパ１８が作動して
から所定の期間Ｔ3 内にワイヤＷが切断されなかった場
合には、ボンディング不良が検出される。つまり、第２
ボンディングが正常に行われた場合には、リードＬにワ
イヤＷが接合されるので、ＶLEADは０ボルトであり、波
形整形器２８からの直流電圧ＶDCも０ボルトとなり、比
較器２９からは出力信号は出力されない。ワイヤＷがワ
イヤクランパ１８の作動によってタイミングＴD のとき
に切断されると、ボンディング不良検出期間Ｔ3 内に、
波形整形器２８からの直流電圧ＶDCは、微少誘導電圧Ｖ
OPENに対応した電圧Ｖ2 となって比較器２９から出力信
号が出力されるが、このときには、装置制御部２３から
の信号によって不良出力回路３１からは出力信号が発生
しないようになっている。
【００３７】ワイヤクランパ１８がＴC のときに作動開
始し、ワイヤＷがＴD のときに切断されるまでの時間を
ｔとすると、ワイヤクランパ１８が作動した時点から新
たに、不良検出時間Ｔ3 を、Ｔ3 ＞ｔに設定すると、第
２ボンディングが正常に行われた場合には、Ｔ3 期間内
にワイヤＷが切断され、電圧増幅器２７への入力電圧Ｖ
はＶOPENとなる。また、Ｔ3 期間内にワイヤＷが切断さ
れない場合には、電圧増幅器２７への入力電圧ＶはＶ
PAD となる。期間Ｔ3 の設定が長すぎると、ワイヤＷが
リードＬから剥がれてからさらに切断されることもある
ので、正常に切断された場合との区別ができずに、誤動
作の原因ともなる。このため、不良検出期間Ｔ3 の値
は、ｔ＋数ミリ秒以内に設定されている。
【００３８】図６に示すボンディング操作を所定数のパ
ッドＰとリードＬとの間について行ってこれらの間をワ
イヤＷにより電気的に接続することにより、ボンディン
グ工程が終了する。
【００３９】図７（Ａ）は第１ボンディング終了後のボ
ンディング不良検出期間Ｔ1 内にワイヤ切れが発生した
場合におけるタイムチャートを示し、ワイヤ切れ、ワイ
ヤ先端のペレットＳからの剥がれ、そしてペレットＳの
リードフレームからの剥がれなどのボンディング不良が
発生すると、波形整形器２９からの直流電圧ＶDCは、一
点鎖線で示すように、比較電圧Ｅよりも高い電圧Ｖ2 と
なり、不良出力回路３１からはボンディング不良信号が
出力される。
【００４０】図７（Ｂ）は第２ボンディング終了後のボ
ンディング不良検出期間Ｔ2 内に、ボンディング不良が
発生した場合におけるタイムチャートを示す。この期間
Ｔ2内にボンディング不良が発生すると、出力電圧ＶDC
は比較電圧Ｅよりも高い電圧Ｖ2 となり、不良出力回路
３１からはボンディング不良信号が出力される。
【００４１】たとえば、図５（Ｄ）に示すように、第２
ボンディングが終了した後にキャピラリ１７が上昇し、
ワイヤクランパ１８によりワイヤＷを掴むまでの期間Ｔ
2 にワイヤＷがリードＬから剥がれた場合や、図５
（Ｅ）に示すように、ワイヤＷがリードＬから剥がれた
後にワイヤＷが切れた場合、そして、図５（Ｆ）に示す
ように、ワイヤＷがリードＬから剥がれるとともにペレ
ットＳもリードフレームＦから剥がれた場合には、波形
整形器２８からの出力電圧ＶDCは比較電圧Ｅよりも高い
電圧ＶPAD やＶOPENとなるので、それを検出することが
できる。図５（Ｆ）において二点鎖線で示すように、ペ
レットＳが一部リードフレームＦに接触した状態でリー
ドフレームＦから剥がれた場合にも、同様にしてボンデ
ィング不良として検出することができる。
【００４２】図７（Ｃ）はワイヤクランパ１８が作動開
始してからワイヤＷが切断されるまでのボンディング不
良検出期間Ｔ3 内に、ボンディング不良が発生した場合
におけるタイムチャートを示す。この期間Ｔ3 内に波形
整形器２８からの直流電圧ＶDCが比較電圧Ｅよりも高く
ならない場合には、ワイヤＷが適正に切断されていない
などのボンディング不良であり、この期間Ｔ3 が経過し
た後に不良出力回路３１からはボンディング不良信号が
出力される。このように、Ｔ3 期間内でのボンディング
不良の判定は、直流電圧ＶDCが比較電圧Ｅよりも高くな
ったときに正常であると判断されるので、不良検出期間
Ｔ1 やＴ2 における判定とは、判定論理が逆となってい
る。
【００４３】前述したボンディング期間ＴA 、ＴB や不
良検出期間Ｔ1 〜Ｔ3 、そしてクランパ作動タイミング
ＴC などは、装置制御部２３からの制御信号により任意
に設定することができ、さらに、基準電圧Ｅの値も同様
にして任意に設定することができる。
【００４４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
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。
【００４５】たとえば、本発明のワイヤボンディングは
熱圧着ボンディング以外に、超音波併用熱圧着ボンディ
ングおよび超音波ボンディングにも適用することがで
き、ボンディングツールとしてキャピラリを使用するこ
となく、ウェッジツールを用いるようにしたウェッジボ
ンディングにも本発明を適用することができる。また、
第１ボンディングをリードに行った後に第２ボンディン
グをペレットのパッドに行うようにした逆ボンディング
にも本発明を適用することができる。さらに、図示する
場合にはペレットを支持部材としてのリードフレームに
搭載するようにしているが、導体性のリードが形成され
た樹脂などからなるフィルム状のテープを支持部材して
これにペレットを搭載するようにして半導体装置を製造
する場合にも本発明を適用することができる。その場合
には、導体性のリードをステージのシャシに電気的に接
続してアースする。
【００４６】
【発明の効果】本願におい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。
【００４７】(1).半導体ペレットに強制的に電流を流す
ことなく、ボンディング不良を検出することができるの
で、半導体ペレットの特性劣化や破損を防止して、半導
体装置の製造歩留りを向上させることができる。
【００４８】(2).ワイヤボンディング工程においてボン
ディング不良が発生した場合における不良検出を高精度
で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リードフレームに固定された半導体ペレットの
パッドとリードとをワイヤにより電気的に接続するワイ
ヤボンディング工程を示す平面図である。
【図２】ワイヤボンディング装置の概略構造を示す正面
図である。
【図３】従来のワイヤ切れ検出装置を示す概略図であ
る。
【図４】本発明の一実施の形態であるワイヤボンディン
グ装置を示す概略図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）はそれぞれボンディング状況と
微少誘導電圧との関係を示す概略図である。
【図６】正常なワイヤボンディング工程を示すタイムシ
ャートである。
【図７】（Ａ）はペレットのパッドに対してワイヤを接
合したときボンディング不良が発生した場合におけるタ
イムチャートであり、（Ｂ）はリードに対してワイヤを
接合したときにボンディング不良が発生した場合におけ
るタイムチャートであり、（Ｃ）はワイヤの切断工程に
おけるボンディング不良が発生した場合におけるタイム
チャートである。
【符号の説明】
１１ 架台 １２ ステージ １３ ＸＹテーブル １４ ボンディングヘッド １５ ボンディングアーム １６ 駆動部材 １７ キャピラリ １８ ワイヤクランパ １９ スプール ２１ 放電電極 ２２ 放電電源回路 ２３ 装置制御部 ２６ 電圧検出線 ２７ 電圧増幅器 ２８ 波形整形器 ２９ 比較器 ３０ 比較電源 ３１ 不良出力回路 Ｆ リードフレーム Ｌ リード Ｐ パッド（接続電極） Ｓ 半導体ペレット ＲＬ リレー Ｗ ワイヤ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ペレットの被ボンディング部と前
    記半導体ペレットを支持する支持部材の被ボンディング
    部とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディン
    グ方法であって、 前記ワイヤを前記それぞれの被ボンディング部に接続し
    た後に、基準電位に設定された外部引き出し用端子と前
    記ワイヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然
    に発生する交流の微少誘導電圧を基準値と比較して前記
    ワイヤのボンディング不良を検出するようにしたことを
    特徴とするワイヤボンディング方法。
  2. 【請求項２】 半導体ペレットの被ボンディング部と前
    記半導体ペレットを支持する支持部材の被ボンディング
    部とをワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディン
    グ装置であって、 前記ワイヤの先端部を一方の前記被ボンディング部に接
    合し、他方の前記被ボンディング部に前記ワイヤを前記
    先端部から離れた位置で接合するボンディングツール
    と、 基準電位に設定された前記外部引き出し用端子と前記ワ
    イヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発
    生する交流の微少誘導電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段により検出された微少誘導電圧を比較
    値と比較する比較手段と、 前記微少誘導電圧が前記比較値よりも高くなったとき
    に、ボンディング不良信号を出力する不良出力手段とを
    有し、 前記ワイヤのボンディング不良を検出するようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項３】 半導体ペレットの接続電極と前記半導体
    ペレットを支持する支持部材の外部引き出し用端子とを
    ワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング方法
    であって、 前記接続電極に前記ワイヤを接合する接合工程後に、基
    準電位に設定された前記外部引き出し用端子と前記ワイ
    ヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発生
    する交流の微少誘導電圧が所定値以上となったときにボ
    ンディング不良を出力し、 前記外部引き出し用端子に前記ワイヤを接合する接合工
    程後に、前記微少誘導電圧が所定値以上となったときに
    ボンディング不良を出力し、 前記ワイヤを前記接続電極と前記外部引き出し用端子と
    の間に接合した後に、前記微少誘導電圧が所定値以下と
    なったときにボンディング不良を出力し、 前記ワイヤのボンディング不良を検出するようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング方法。
  4. 【請求項４】 半導体ペレットの接続電極と前記半導体
    ペレットを支持する支持部材の外部引き出し用端子とを
    ワイヤにより電気的に接続するワイヤボンディング装置
    であって、 前記ワイヤを前記接続電極と前記外部引き出し用端子と
    の間に接合するボンディングツールと、 基準電位に設定された前記外部引き出し用端子と前記ワ
    イヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発
    生する交流の微少誘導電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段により検出された微少誘導電圧を比較
    値と比較する比較手段と、 前記接続電極に前記ワイヤを接合する接合工程後に、基
    準電位に設定された前記外部引き出し用端子と前記ワイ
    ヤとの間に浮遊容量や漏れ電流などによって自然に発生
    する交流の微少誘導電圧が所定値以上となったときにボ
    ンディング不良を出力し、前記外部引き出し用端子に前
    記ワイヤを接合する接合工程後に、前記微少誘導電圧が
    所定値以上となったときにボンディング不良を出力し、
    さらに前記ワイヤを前記接続電極と前記外部引き出し用
    端子との間に接合した後に、前記微少誘導電圧が所定値
    以下となったときにボンディング不良を出力する不良出
    力手段とを有し、 前記ワイヤのボンディング不良を検出するようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング装置。
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