JPS5826663B2 - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも２つのボンディング点間、例えば半
導体ペレットと外部電極及びアース電極との段差のある
間をキャピラリを上下動させてワイヤボンディングする
方法に関するものである。

半導体集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ）、発光ダイオード及び
トランジスタ等の半導体パッケージを製造する際の重要
な工程の一つとしてワイヤボンディングがなされる。

第１図に示すように、ワイヤボンディングはキャピラリ
１に挿通してなるワイヤ２の先端にトーチによる火災に
よってボール３を形成し、ボール３をキャピラリ１で半
導体基板４に溶着されたペレット５のパッド６に押し付
けて熱圧着する。

次にキャピラリ１を半導体基板４上に設けられた外部電
極７に移動させて熱圧着する。

その後キャピラリ１を上昇させクランパー（図示せず）
でワイヤ２を挟持して外部電極Ｉの付根のところで切断
する。

このようにしてペレット５のパッド６と外部電極７との
間をワイヤボンディングするが、第１図すに示すものは
品種によってペレット５と外部電極７との段差（平面上
の高さの差）が０．０５〜０、２ ｍｍ位のばらつきが
ある。

また第１図Ｃに示すように半導体基板４が絶縁物よりな
り、ペレット５と外部電極Ｉ及びアース電極８との間に
ワイヤボンディングするものにおいては、ペレット５と
外部電極７との段差が０．２５〜１． Ｏｍｍ位になる
こともある。

このように段差の大きい半導体をワイヤボンディングす
るには、キャピラリ１の移動量を大きくとる必要がある
。

そこで、キャピラリ１の取付けられたボンディングアー
ムの上下回動を大きくするために、ボンディングヘッド
に支持されたカムのストロークを大きくとらなければな
らない。

このようにボンディングアームの上下回動を大きくする
ことは、ワイヤ２を保持しているキャピラリ１に圧着力
が大きくかかるためペレット５を破損したり、パッド６
側に熱圧着したボールの形状が変形してワイヤ切れを発
生する要因になる。

これらは外部電極Ｔ側においても同じくワイヤ切れにな
る要因となる。

そこで従来は、ワイヤ切れを防止するためにカムのスト
ロークを半導体の品種の段差に合せて交換してワイヤボ
ンディング作業を行っているので、品種毎に段差のスト
ロークを決めたカムを何種類も用意しなければならない
。

またその都度カムの交換作業をしなければならないとい
う欠点があった。

本発明は上記のような欠点に鑑みてなされたもので、ボ
ンディングアームを上下回動せるボンディング用カムを
変換することなく、段差のある半導体パッケージを容易
にボンディングすることのできるワイヤボンディング方
法を提供することを目的とする。

以下本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第２図は本発明の方法に用いる半導体のワイヤボンディ
ング装置の一実施例を示す一部断面正面図である。

ペレット５の溶着された半導体基板４は試料台テーブル
１０に位置決め載置される。

この試料台テーブル１０の下面には摺動軸１１が植設さ
れ、この摺動軸１１は台板１２に固定されたスリーブ１
３に軸受１４を介して上下方向に摺動可能に支持されて
いる。

また台板１２にはモータ１５が取付けられたモーフ支持
板１６が固定されている。

そして前記モータ１５の出力軸に段差用ボンディングカ
ム１７が取付けられている。

一方試料台テーブル１０には前記段差用ボンディングカ
ム１７に対応して設けられたカムフォロア１８を支持す
るカムフォロア支持板１９が固定されている。

また試料台テーブル１０はバネ２０により下方にかつカ
ムフォロア１８を段差用ボンディングカム１７に圧接す
るように付勢されている。

また台板１２には段差の高さ調整ねじ２２を固定するロ
ックナツト２１が固定されている。

次にかから構成される装置による本発明の方法について
説明する。

まず、第１図すに示すように１つの段差を有する半導体
をボンディングする場合について説明する。

キャピラリ１は公知の手段による水平方向移動によって
ペレット５のパッド６上方に位置させられる。

続いてキャピラリ１は下降させられてボール３をパッド
６の表面に押付けて圧着する。

次にキャピラリ１は上昇及び水平移動させられて外部電
極７の上方に位置する。

このようにキャピラリ１がパッド６上方より外部電極７
上方に移動する時に、図示しないタイミングカム等によ
る位置検出手段のタイミング信号によってモータ１５が
駆動させられ段差用ボンディングカム１７を回動させる
。

これにより試料台テーブル１０は摺動軸１１と共にスリ
ーブ１３に案内されてペレット５と外部電極７との段差
ｌに相当する量上昇させられる。

この上昇量はペレット５と外部電極７との段差ｌに相当
するように予め調整ねじ２２により調整しておく。

次にこの状態よりキャピラリ１が下降させられてワイヤ
２を外部電極７に押付けて圧着する。

最後にキャピラリ１は上昇させられ、公知の手段により
ワイヤ２は焼切られてボール３が形成される。

この状態においては、試料台テーブル１０は段差用ボン
ディングカム１７により段差ｌだけ下降させられ元の位
置に復帰している。

このようにキャピラリ１は常に一定距離下降してボンデ
ィングするので、常に安定した条件でボンディングが行
える。

またボンディング位置をモニターに撮像するために図示
しないボンディングヘッドに固定されたテレビカメラ２
３はボンディング位置とテレビカメラ２３との距離が常
に一定になるので、ピンボケがなくなり、ボンディング
位置を鮮明にモニターに撮像できる。

なお、上記説明では段差の高いペレット５側より低い外
部電極７にボンディングする場合について説明したが、
逆に外部電極７側よりペレット５側にボンディングする
場合にも同様に行なえる。

この場合は上記と逆に外部電極Ｔ側よりペレット５の上
方にキャピラリ１が移動する間に試料台テーブル１０を
段差用ボンディングカム１７で段差ｌだけ下降させれば
よい。

また段差用ボンディングカム１７の形状は第１図すの場
合は勿論１つの段差でよいが、複数の段差を有する形状
にすることにより、第１図Ｃに示すように複数の段差を
有する半導体にも適用できるようになる。

この複数の段差を有する段差用ボンディングカム１７で
第１図すのような半導体をボンディングする場合は、不
要な段差は調整ねじ２２で予め消しておけばよい。

勿論第１図ａのように段差を有しないものにも同様にし
て適用できることは勿論である。

また本実施例においては熱圧着方式について説明したが
、本発明の方法は超音波ワイヤボンダ方式についても同
様に適用できる。

第３図は本発明の方法に用いるワイヤボンディング装置
の他の実施例を示す正面図である。

前記実施例においては試料台テーブル１０を垂直に上下
動させるようにしたが、本実施例は回動させるようにし
たものである。

即ち、試料台テーブル１０の一端は台板１２に固定され
たテーブル支持板２４に回動自在に設けられた支点ピン
２５に軸支され、他端に段差用ボンディングカム１７に
対応するカムフォロア１８が設けられている。

このように構成しても前記実施例と同等の効果を奏する
。

以上の説明から明らかな如く、本発明になるワイヤボン
ディング方法によれば、少なくとも２つのボンディング
点に段差があっても、従来の如くキャピラリを上下させ
るカムを交換することなしに容易にボンディングが行え
るので、非常に作業性に優れている。

またテレビカメラによりピンボケがなく鮮明にボンディ
ング位置がモニターに搬信できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ＋ｂ、ｃはそれぞれワイヤボンディングの方法
を説明する説明図、第２図は本発明の方法に用いるワイ
ヤボンディング装置の一実施例を示す一部断面正面図、
第３図は本発明の他の実施例を示す正面図である。 １・・・・・・キャピラリ、２・・・・・・ワイヤ、５
・・・・・・半導体ペレット、７・・・・・・外部電極
、８・・・・・・アース電極、１０・・・・・・試料台
テーブル、１１・・・・・・摺動軸、１２・・・・・・
台板、１３・・・・・・スリーブ、１５・・・・・・モ
ータ、１７・・・・・・段差用ボンディングカム、１８
・・・・・・カムフォロア、２４・・・・・・テーブル
支持板、２５・・・・・・支点ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワイヤの挿通されたキャピラリを試料台テーブルに
   位置決め載地された半導体パッケージの２つのボンディ
   ング点に導いてワイヤボンディングする方法において、
   キャピラリが下降して第１ボンディング点にワイヤをボ
   ンディング後、キャピラリが上昇及び第２ボンディング
   点に移動する間に２つのボンディング点間の段差にほぼ
   等しい長さ前記資料台テーブルを上下動させ、その後キ
   ャピラリを下降させて第２ボンディング点にボンディン
   グするワイヤボンディング方法。