JPS6083342A - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents

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】 ｒゾｔｏロｔ１七七つ杵へ田ｌ） この発明は半導体部品を接続するワイヤビンディング方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

半導体装置の組立工程においては、金線、アルミ線など
のビンディングワイヤを使って、半導部品であるペレッ
トと同じくリードフレームとの両者を接続することが用
いられている。

一般にこのようなボンディングとしては、第１図に示す
ような、上方側からワイヤ繰シ出し部ａ１後述する下ク
ランパＣと共に昇降するワイヤガイドに１上クランノ＋
ｂならびに昇降可能な下クランパｃ’ｒ順に配するとと
もに、下クランパＣの下段にその下クランｉ４　Ｃと共
に昇降するデンディングツールｄを配したワイヤビンデ
ィング方法）Ｘ用いられる。

そして、そのボンディング方法としては、あらかじめワ
イヤ繰シ出し部ａのボンディングワイヤｅの先端部をワ
イヤガイドに１上クランパｂｓ下クラン／４　ｃ　’ａ
−通じてがンディングツールｄに導入しておくとと本に
、ポンディングワイャｅの先端にトーチｆによってゲー
ルｇｔ形成しておく。そして、この状態から第２図（Ｂ
）に示す推移に沿って従来から行なわれている。ここで
、上クランプ＋ｂにおけるクランプはボンディングワイ
ヤｅに張力を与えるだけの力で行なわれ、下クランプｅ
ｃはボンディングワイヤｅをその動きを拘束するべく上
記上クラン／ｆｂの力より強い力でクランプするように
している。

すなわち、上クランパｂでボンディングワイヤｅをクラ
ンプした状態、ならびに下クランパＣを開放した状態か
ら、第２図（ａ）ないし第２図（ｃ）で示すように、ざ
ンディングッールｄを下クランパＣと共に下降させて、
繰シ出されるビンディングワイヤｅの先端をペレッ）ｈ
、のノ！ッＰへ圧着させ、ここでペレッ）ｈ側のがンデ
ィングをまず行なう。ついで、第２図（ｄ）〜＠２図（
ｇ）で示すように上クランパｂのクランプを解除して下
クランプ々Ｃならびにデンディングツールｄを上昇させ
るとともに、イレットｈを搭載したワークステージ（図
示しない）を移動して、今−Ｐｔ−＆ンディングツール
ｄの先端近くに導き、この位置で上クランプ４′ｂにて
張力を与えつつ同様にダンディングワイヤｅをリードフ
レーム五に圧着し、その後、第２図（ｈ）で示すように
そのボンディングワイヤｅを、下クランパｃのクランプ
ならびに上昇によってリードフレームｉの圧着部から引
き切れば、形成されるワイヤループｊを通じペレットｈ
撥リードフレームｉとの間が接続される。そして、この
ようなｌサイクル工程が連続して半導体装置のワイヤボ
ンディングが行なわれる。なお、第２図（ａ）はそのが
ンディンダ工程中における上下方向の動きを、また第２
図（０）はだンディング工程中における上クランプ′Ｑ
ｂの動作域を示す。但し、Ｘは上クランノ臂すのクラン
プ時期、ｙは上クランプ９ｂのクランプ解除時期を示す
。

ところで、このようなビンディング方法においては、常
に良好なワイヤルーツを形成することが品質において重
要とされる。このためにはがンディングワイヤｅＫ対す
る張力を一定、詳しくは自由に１ｇ程度かける必要があ
る。

しかるに、従来では先に述べたように、ベレ、トｈのビ
ンディングとり−ｒフレームｉのボンディングとの間の
ワイヤルーツ形成工程において、メカ的なりラングのコ
ントロールからワイヤルーツ形成に必要な張力をビンデ
ィングワイヤ６Ｋかけるようにしているが、その張力を
コントロールすることは非常に難しく１．？ンディング
ツールｄの上部のボンディングワイヤｅ忙たるみが生じ
るおそれがあるばかシか、ぎンディングツールｄの下部
のビンデイングワイヤｅにたるみを生じるおそれが多大
で、安定したワイヤルーツｊが形成できないといった欠
点があり、これらｔ−解決することができるが、ンデイ
ング方法が要望されている。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に着目してなされ声もので、その目
的するところは、常に安定したワイィング方法を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明はペレットをデンディングシタのち
のボンディングワイヤに空気の流れで張力をかけながら
、リードフレームをビンディングする手前でデンディン
グツールの降下動作を一旦停めてワイヤルーツ形成工程
を構成することにより、がンディングワイヤに一定の張
力を容易にかける仁とができるとともに、デンディング
ツールの停止によってがンデイングツールの摩擦による
干渉が影響しないままにボンディングツールの下部にお
けるボンディングワイヤにも張力をかけようとするもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を一面に示す一実施例にもとづいて説明
する。第３図はこの発明方法を実施するワイヤボンディ
ング装置の一例を示し、図中１はワイヤ繰シ出し部、２
はワイヤがイト１．３は上クランノ臂、４は同じく下ク
ランプや、５は超音波振動子（図示しない）を配備した
？／デインダノールである。そして、これら各機器はボ
ンディングヘラＰ本体６に対して上方側から順に取付け
られている。またワイヤがイＰ２、Ｆクラン／４４なら
びにビンディングツール５は図示しない昇降機構を介し
て取付られ、王者共互いに同期して昇降することができ
るようになっている。そして、ワイヤ繰り出し部１の金
線、アルミ線などいったがンディングヮイヤ７が、ワイ
ヤガイド２、上クランプぐ３、下クランプぐ４を順に通
じて、ビンディングツール５に導入され、上クランｉ４
？３のクランプ、下クランパ４のクランプならび昇降、
さらにはボンディングツール５の昇降によシ、図示しな
い移動可能なワークステージに搭載された被レット８の
／４’　、ｌ’ならびにリードフレーム９のリード間Ｋ
ｙｌｆンディングワイヤ７をＩＫソディングすることが
できるようＫｆ４っている。そして、このように構成さ
れるワイヤビンディング装置は、リードフレーム９のり
−Ｐ′！ｉ−カンディングする手前の降下咄作の途中で
がンディングッール５の動きが一旦停止するようになっ
ている。

一方、ワイヤ繰シ出し部１とワイヤガイＰ２との間には
、張力付与機構１０が設けられている。この張力付与機
構１０は、ワイヤ繰シ出し部１とワイヤガイＰ２との間
に掛は渡されるボンディングワイヤ７の周囲に管体１ノ
を配設し、この管体１０内にワイヤ繰シ出し部１側に向
って空気を導入するようにしたもので、管体ｌＯ内を流
れる空気にてざンディングワイヤ７に張力をかけること
ができるようになっている。そして、この張力付与機構
１０は、ベレット８の・り、ドにおけるデンディングを
終え、ワイヤループ形成開始段階に入るワークステージ
の移動の時点からリードフレーム９のリードをボンディ
ングするワイヤループ形成開始段階に至るまでを作動域
として作動するようになっている。

またこの張力付与機構１０が働く作動域では、上クラン
プぐ３は開放するよう設定されていて、ボンディングワ
イヤ７に拘束がない状態で張力をかけるようにしている
。

なお、図面において、１２は月（ンディングヮイヤ７の
先端にボール１３を形成するためのトーチである。

つぎにこのように構成されたワイヤビンディング装置を
適用してこの発明方法につき第４図（４）〜（Ｃ）を参
照して説明する。ここで、第４図（Ａ）ｔｒｉｙｖンｙ
”インダノール５の上下方間、の動キ（変位）を１．第
４図（ｌＢ）はボンディングエ・程を、第４図はＸ側を
クランプ、Ｙ側を開放とした上クランプや３の開閉時期
をそれぞれ示す。

上クランパ３ならびに下クランプぐ４でゴンディングワ
イヤ７ｔ−クランプし、さらにボンディングワイヤ７の
先Ｉ１品にトーチ１２でｙ！−ル１３を形成した（ａ）
の状ｔｍｋ初期状態とする。そして、この状轢において
、まず下クラン／母４’＆：開放してボンディングツー
ル５を（ｂ）に示すように下降させ、ぎ−ル１３をビン
ディングツール５の先端にくいつかせる。ついで、ボー
ル１２のくいつきを終えると同時に上クランパ３を開放
して、ボンディングツール５の下降にもとづき、メンデ
ィングツール５の先端に密着したが−ル１３を（ｃ）に
示すようにベレット８のパッドへ圧着する。この圧着な
らびに超音波撮動によ）、（レット８側のボンディング
が行なわれる。そして、ペレット８側のビンディングを
終えると、上クランノ母３、下クランプ９４が開放した
ままに、ボンディングツール５が（ｄ）で示すように上
昇し、ついで図示しないワークステージが（ｅ）Ｋ示す
ようにループを張る方向へ所要の距離移動してビンディ
ングツール５の先端にリードフレーム９の！ｊ−１’′
ｆ：導く。そして、このワイヤループ形成開始段階とな
るワークステージの移動開始から張力付与機構１０が作
動して、空気の流れＫて、がンディングワイヤ７に一定
の張力をかけることになる。これによシ、各クランハ３
．４間、すなわちぎンディングツール５の上部側におけ
るビンディングワイヤ７のたるみをとることができるよ
うに・なる。ついで、ワークステージの移動が完了する
と同時に上クラン・や３ならびに下クラン／４’　４が
開いたままの状態で、ボンディングツール５が（ｆ）で
示すように下降し、（ｇ）で示す如くリート９フレーム
９のリードに７」ビンディングワイヤ７が圧着し、先に
述べたベレット８側と同様にがンディングが行なわれる
。しかるに、ベレット８とリードフレーム９との間ニワ
イヤルーノＬｉ形成したワイヤボンディングが行なわれ
るが、このままの状態ではボンディングツール５以下の
ワイヤループ長さがたるみによって変化することが残る
〇 しかし、この発明方法では、ワイヤループ形成工程であ
るリードフレーム９をざンディングする手前のビンディ
ングツール５の降下動作の途中Ｅ域でビンディングツー
ル５の動きが停止する。故に、ボンディングツール５と
の摩擦全要因に生じるとされるボンディングツール５以
下のビンディングワイヤ７にも空気の流れによる張力が
かけられ、たるみを除去して所要の長さをもつワイヤル
ープＬを形成することができる。したがって、たるみを
要因に生じるアングルーゾ等を解除することができ、常
に安定した良好なるワイヤループＬを形成することがで
きる。

−４、ＩＪ−ドフレーム９のゲンディングヲ終えたのち
は、下クランプや４をクランプしくｈ）で示すようにビ
ンディングツール５を上昇させてリードフレーム９の圧
着部カラコンディングワイヤｙｔ−引！切シ、トーチ１
２でボンディングツール５の先端から突出しているビン
ビイングヮイヤ７の先端にトーチ１２でボール１３を形
成するとともに、上クランプ３をクランプすれば、１サ
イクルのワイヤがンディング工程が終了する。そして、
このワイヤビンディング工程が、ベレット８のパッドな
らびそのノやラドと接続関係にあるり−Ｐフレーム９の
り−Ｐの数に対応して連続に行なわれる。

なお、上述した方法では、上クランパ全便ってワイヤビ
ンディングを保持するものを説、明にあげたが、空気の
流れによる張力を充当するようにしてもよい。詳しくｉ
’ｊ１．！４図（Ｂ）の（、ｉ　、　＞）。

（１）の各段階における上クラン・母のクランプの役割
を充当することになる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、ボンディングワ
イヤに一定の張力を容易にかけることと併せてワイヤル
ープ形成工程におけるボンディングツールの上部側なら
びビンディングツールの下部側に督けるボンディングワ
イヤ（Ｄ　タるみをなくすことができるようになシ、常
に安ｖしたワイヤループを形成することができるワイヤ
ボンディング方法を提供することができるもので、製品
の歩留シの向上に多いに貢献し、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤがンディング方法を適用したワイ
ヤ１」？ンディング装置を示す構成図、第２図（４）は
そのワイヤがンディンダ装置のビンディング推移に伴な
うビンディングツールの昇降変化を示す線図、第２図（
Ｂｌは同じくボンディング方法を説明するための工程図
、第２図（Ｑは同じく上・クランパの開閉時期を示す線
図、＠３図ないし第４図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　′ｆ
ｃ）はこの発明にがかる一実施例を示し、第３図はこの
発明方法を適用したワイヤビンディング装置を示す□構
成図、第４図匹）はそのワイヤビンディング装置のボン
ディング推移に伴なうボンディングツールの昇降変化を
示す線図、第４′図（Ｂ）は同じくビンディング方法を
説明するための工程図１．！４崗（Ｃ）は同じく上クラ
ンパの開閉時期をボす線図である。 １・・・ワイヤ繰シ出し部、５・・・ボンディングツー
ル、７・・・がンディングワイヤ、８・・・ベレット、
９・・・リードフレーム、１ｏ・・・張カ付与俄構・出
願人代理人　弁理士　鈴　江　武彦 第１図 （Ａ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤ繰シ出し部のぎンデイングワイヤをボンディング
   ツールに導き、導き出されたビンディングワイヤの先端
   ｔ−テンディングツールの昇降によシ半導体装置のペレ
   ットにボンディングし、しかるのち半導体装置を移動し
   て、ワイヤループを形成しつつ再びビンディングツール
   の昇降によシ半導体装置のリードフレームにボンディン
   グするワイヤ、ｄｆンデイング方法において、上記ワイ
   ヤループ形成工程は、ペレットｔ−ビンディングしたの
   ちのｙｌＰｌダンングワイヤに空気の流れにて張力をか
   けながら、リードフレーム１にぎンディングする手前で
   がンデイングツールの降下動作を一旦停めてなることを
   特徴とするワイヤがンディング方法。