JPS5852838A - 半導体装置のワイヤボンデイング装置 - Google Patents

半導体装置のワイヤボンデイング装置

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JPS5852838A
JPS5852838A JP56150769A JP15076981A JPS5852838A JP S5852838 A JPS5852838 A JP S5852838A JP 56150769 A JP56150769 A JP 56150769A JP 15076981 A JP15076981 A JP 15076981A JP S5852838 A JPS5852838 A JP S5852838A
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宮島　賢治
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • B23K20/004—Wire welding
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置のワイヤボンディング装従来から
半導体装置の組立工程において半導体素子の電極をリー
ドにボンディングするのに熱圧着法が多く用いられてき
たが、これには被ボンディング部を３００〜３５０℃の
高温に熱する必要があることと、ボンディングワイヤ、
外囲器のめつき等に金を用いるので高価につくなどの欠
点があった。これに対しボンディングワイヤにアルミニ
ウムを用い、外囲器のめっきを薄くするなどの対策がな
されてきたが、これらについても未だ次にあげる問題が
あった。すなわち、まず、外囲器の貴金属めっき厚を低
減することにより外囲器の耐熱度が低下するので、加熱
温度が１００°〜２００℃ですむボンディング方法とし
て超音波併用熱圧着法をとることが考えられるが、これ
は貴金属の使用が全くなくなってはいない。そこでニッ
ケル、鉄、すす等の表面にすれば超音波ボンディングの
ほかにないが、この超音波ボンディング法は超音波の振
動方向のみに有効で、例えは第１図に示す集積回ｗＩ装
置におけるボンディングのＡ列、Ｂ列のように方向の異
なるボンディングを施すものに対しては不適尚である。
この発明は叙上の従来の欠点に対しこれを改良するため
のボンディング装置を提供するものである。
この発明にかかる半導体装置のワイヤボンディング装置
は、ワイヤボンディングが施される部分にワイヤの端を
圧接する１つのキャピラリに対しそれぞれ別々の超音波
発振器からエネルギの供給をうける複数のホーンを互い
に振動方向が異なるように接続し、被ボンディング部の
配置如何によって各超音波発振器から各ホーンに供給さ
れるエネルギ量を相対的に変化させることができるよう
に構成されている。
次にこの発明を１実施例につき詳細に説明する。
第２図に上面図、９３図に＠面図で示すように、ボンテ
ィジグキャビラリ（１）に例えば２個の超音波ホーン（
２ｘ）　、　（２ｙ）を各々の振動方向が異なるように
接続する。一方の超音波ホーン（２ｘ）はＸ方向、これ
と直交するように設けられた他方の超音波ホーン（２ｙ
）はＹ方向の超音波振動をキャピラリに付与する。各ホ
ーンはそれぞれに振動子（３ｘ）、（３ｙ）によって駆
動され、振動子（３Ｋ）、（３Ｆ）および各ホーン（２
ｘ）、（２ｙ）は１つの振動子ホルダ（４）によって支
持されている。振動子（３ｘ）、（３ｙ）はそれぞれ別
々の超音波発振器（５ｘ）、（５ｙ）に接続されて超音
波エネルギを供給される。振動子ホルダ（４）は上下動
カム（６）によって駆動されるようになっている。周知
のように集積回路装置は通常１６〜７０個のポンディン
グパッドを有し、各パッドは半導体素子を中心に３６０
°あらゆる方向に設けられるようになっている。通常ワ
イヤボンディングは次のように行なわれる。すなわち、
リードフレーム上に半導体素子ペレットが設置された組
立体がボンディング装置のボンディングポジションに至
ると、まずリードフレームに機械的位置ぎめが行なわれ
、ついで半導体素子ペレットの位置ぎめが施される。
この半導体素子ペレットの位置ぎめは素子の１つの対角
線の端にある２つのポンディングパッドの位置を基準と
して行なわれ、この２つのポンディングパッドと他のパ
ッドとの相対的位置関係は予め入力された各パッドにつ
いての座標に照らし中央処理装置（ＣＰＵと略称する）
で計算される。このように計算された半導体素子の各ホ
ンディングパッドとリードフレームの各リードとの位曾
関係より各々のボンディングワイヤの角度をＣＰＵで計
算したのちボンディングを行なうようになっている。上
述の実施例で示した本発明の装置では個々のポンディン
グパッドについてＣＰＵで計算されたボンディング角度
についてＣＰＵで計算されたボンディング角度にもとづ
いて各超音波発振器から供給される超音波エネルギの相
対的比率を調節する。
例えば、Ｙ方向のプラス←）方向のボンディング角度を
０°、Ｙ方向のマイナス←】方向のボンディング角度を
１８０°、Ｘ方向の（−）方向のボンディング角度を９
０’、Ｘ方向のｔ＋１方向のボンディング角度を２７０
°としたとき、 （ＩＩ）　　ボンディング角度が０＠または１８０＠の
ときは超音波の印加を超音波ホーン（２ｙ）だけにする
。
（ｂ）　　ボンディング角度が９０′″または２７０＠
のと！は超音波の印加を超音波ホーン（２ｘ）だけｌこ
す′　０ （ｃｌ　　ボンディング角度が４５＠、　１３５’、　
２２５°。
３１５°等の場合は超音波ホーン（２ｙ）（２ｘ）の各
々に全エネルイのたとえは６５％を印加する・１゜この
ように、個々の被ボンディング部の配置如何によって各
発振器から各ホーンに供給されるエネルギを相対的に変
化させるように予めＣＰＵにプログラムしておくとよい
。ただし、両方、のホーンに同時にエネルギを印加する
ときは相殺されないように発振器のタイミングを調整す
る必要がある。
この発明によれは、外囲器またはボンディングワイヤに
高価な貴金属を用いることなく、しかも低温度であらゆ
る方向にワイヤボンディングが実施できるので、半導体
装置を廉価でかつ高い品質のものに形成できるという顕
著な利点がある。
なお、この発明は超音波ホーンの数、上下駆動カムの数
を任意に組合わせ設置してよい。
【図面の簡単な説明】
第１−は集積回路装置のボンディング部を示す上面図、
第２図ないし第４図はこの発明の１実施例を説明するた
めの図で第２図は上面図、第３図は＠ｍ図、第４図は構
成を説明するための系統図である。 １　　　　　　ボンディングキャピラリ２Ｘ、２Ｆ　　
　　超音波ホーン ３ｘ、３ｙ　　　　振動子 ４　　　　　振動子ホルダ ５ｘ、５ｙ　　　　超音波発振器 ６　　　　　上下動カム 代理人　弁理士　井　上　−男

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 超音波発振器の発するエネルギを順次振動子、ホーンを
    経てキャピラリに印加し半導体装置の被ボンディング部
    に対してワイヤボンディングする装置において、１つの
    キャピラリに対しそれぞれ別々の発振器からエネルギの
    供給を受ける複数のホーンを互いに振動方向が異なるよ
    うに接続し、個々の被ボンディング部の配置如何に応じ
    て各超音波発振器から各ホーンに供給されるエネルギ量
    を相対的に変化させ得るように構成されたことをｌｆ！
    ｆ像とする半導体装置のワイヤボンディング装置。
JP56150769A 1981-09-25 1981-09-25 半導体装置のワイヤボンデイング装置 Granted JPS5852838A (ja)

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GB08227326A GB2109732B (en) 1981-09-25 1982-09-24 Wire bonding apparatus for semiconductor device
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JPS6342855B2 (ja) 1988-08-25
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