JPS61111552A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents
ワイヤボンデイング装置Info
- Publication number
- JPS61111552A JPS61111552A JP60212497A JP21249785A JPS61111552A JP S61111552 A JPS61111552 A JP S61111552A JP 60212497 A JP60212497 A JP 60212497A JP 21249785 A JP21249785 A JP 21249785A JP S61111552 A JPS61111552 A JP S61111552A
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- JP
- Japan
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- bonding
- tool
- vibration
- wire
- arm
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- Pending
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置におけるワイヤボンディングの高速
化及び安定化を図ったワイヤボンディング装置に関する
ものである。
化及び安定化を図ったワイヤボンディング装置に関する
ものである。
一般に半導体装置のワイヤボンディング工程では、ボン
ディング作動を行なうキャピラリやウェッジ等のワイヤ
ボンダのツールに所定以上の振動が生じていると、安定
なボンディングが行なわれ難いという不具合がある。
ディング作動を行なうキャピラリやウェッジ等のワイヤ
ボンダのツールに所定以上の振動が生じていると、安定
なボンディングが行なわれ難いという不具合がある。
例えば、従来から行なわれている金線を用いたネイルヘ
ッドボンディングでは、振動が生じた状態でキャピラリ
によるボールの圧着を行なうと、ボールがつぶれすぎて
隣のリードやペレット上の配線に短絡したり、或いはボ
ール基部における強度が低下してワイヤが断線（金線抜
け）する等の不具合が生じ易い。また、超音波ウェッジ
ボンディングでは、ウェッジが電極等に着地後、この着
地による振動が残っ【いる状態で超音波振動が加わると
ワイヤ圧着部の幅寸法が不均一になったり、核部の厚さ
が薄くなりすぎて剥れが生じる等の不具合が生じ易くな
る。
ッドボンディングでは、振動が生じた状態でキャピラリ
によるボールの圧着を行なうと、ボールがつぶれすぎて
隣のリードやペレット上の配線に短絡したり、或いはボ
ール基部における強度が低下してワイヤが断線（金線抜
け）する等の不具合が生じ易い。また、超音波ウェッジ
ボンディングでは、ウェッジが電極等に着地後、この着
地による振動が残っ【いる状態で超音波振動が加わると
ワイヤ圧着部の幅寸法が不均一になったり、核部の厚さ
が薄くなりすぎて剥れが生じる等の不具合が生じ易くな
る。
このような好ましくない振動は、ツールを支持してこれ
を２軸方向に移動するアームのはね飛び現象や、このア
ームを支持してＸ、Ｙ軸方向に移動するＸ、Ｙテーブル
の残留振動及び着地による残留振動によって生ずるもの
であり、特に最近のように生産性の向上のためにこれら
アームやＸ。
を２軸方向に移動するアームのはね飛び現象や、このア
ームを支持してＸ、Ｙ軸方向に移動するＸ、Ｙテーブル
の残留振動及び着地による残留振動によって生ずるもの
であり、特に最近のように生産性の向上のためにこれら
アームやＸ。
Ｙテーブルを高速作動させるものにあっては、この種の
振動は顕著である。
振動は顕著である。
従りて、従来では振動が最も生じやすいとき、つまりＸ
、Ｙテーブルが最大ストローク移動する場合等に生ずる
揚動が十分減衰するだけの時間をおいてツールを作動さ
せたり、或いはツールの作動に伴なう振動が生じないよ
うにツール作動速度を低速化する等の対策が採られてい
る。
、Ｙテーブルが最大ストローク移動する場合等に生ずる
揚動が十分減衰するだけの時間をおいてツールを作動さ
せたり、或いはツールの作動に伴なう振動が生じないよ
うにツール作動速度を低速化する等の対策が採られてい
る。
しかしながら、この方式ではボンディングに影響するよ
うな振動が生じない場合にも時間をおいたりツール作動
時間を長くかけねばならず、ワイヤボンディング全工程
に要する時間がそれだけ長くなって生産性が低下すると
いう新たな問題が生じている。また、この方式では前述
の時間を経過すれば無条件でボンディングに移行するた
め、何等かの理由により時間内で振動が十分に減衰され
ていなくてもボンディングが行なわれることがあり、前
述したようなボンディング不良を回避することができな
いという問題もある。
うな振動が生じない場合にも時間をおいたりツール作動
時間を長くかけねばならず、ワイヤボンディング全工程
に要する時間がそれだけ長くなって生産性が低下すると
いう新たな問題が生じている。また、この方式では前述
の時間を経過すれば無条件でボンディングに移行するた
め、何等かの理由により時間内で振動が十分に減衰され
ていなくてもボンディングが行なわれることがあり、前
述したようなボンディング不良を回避することができな
いという問題もある。
したがって本発明の目的はボンディング前の工程時間の
無駄を省いてワイヤボンディング全工程の高速化を図る
と共に、振動の減衰を確認した上でボンディングを行な
って安定なボンディングを得ルコトができるワイヤボン
ディング装置を提供することにある。
無駄を省いてワイヤボンディング全工程の高速化を図る
と共に、振動の減衰を確認した上でボンディングを行な
って安定なボンディングを得ルコトができるワイヤボン
ディング装置を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明方法は、ワイヤ
ボンダのツールにてワイヤをボンディングする直前にこ
のツールに生ずる振動を検出し、この検出振動の強度が
予め設定した設定値以上のときＫはツールの作動を一時
的に停止し或いは減速し、振動強度が設定値より小さく
なったときにボンディング作動を再起させろようにした
ことを特徴とする。またこれを実施するための本発明装
置は、ツールを支持するアーム及びこのアームを支持す
るＸ、Ｙテーブル等に配設して前記ツールの振動を検出
する振動センサと、この振動センサの出力を予め設定し
た設定値と比較し、出力が設定値以上のときに信号を出
力する比較器と、この比較器からの信号に基ずいてツー
ルの作動を一時的に停止し或いは減速させる制御器とを
備えることを特徴とするものである。
ボンダのツールにてワイヤをボンディングする直前にこ
のツールに生ずる振動を検出し、この検出振動の強度が
予め設定した設定値以上のときＫはツールの作動を一時
的に停止し或いは減速し、振動強度が設定値より小さく
なったときにボンディング作動を再起させろようにした
ことを特徴とする。またこれを実施するための本発明装
置は、ツールを支持するアーム及びこのアームを支持す
るＸ、Ｙテーブル等に配設して前記ツールの振動を検出
する振動センサと、この振動センサの出力を予め設定し
た設定値と比較し、出力が設定値以上のときに信号を出
力する比較器と、この比較器からの信号に基ずいてツー
ルの作動を一時的に停止し或いは減速させる制御器とを
備えることを特徴とするものである。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
先ず本発明方法を実施するための本発明装置を説明し、
次にその作用と共に本発明方法を説明することにある。
次にその作用と共に本発明方法を説明することにある。
第１図は本発明装置の一実施例図であり１図中（１）は
超音波ウェッジボンディングにて例示するワイヤボンダ
、（２）はその制御系である。このワイヤボンダ（１）
の主要構成部は従来から知られている構成であり、Ｙ駆
動モータ（３）と送りねと（４）により固定基台（５）
に対して紙面と垂直な方向に往復移動するＹテーブル（
６）と、このＹテーブル（６）に設けたＸ駆動モータ（
７）と送りねじ（８）によりＹテーブル（６）に対して
直角な方向（図の左右方向）に往復移動するＸテーブル
（９）とからなろＸ、Ｙテーブル翰を有している。そし
て、このＸ、Ｙテーブル翰の上には水平固定軸（１υを
中心に２軸方向（上下方向）に揺動するアームＵを設け
、特にこのアームＨの一端側は超音波コーン（１２ａ）
として形成すると共に、その先端にボンディングツール
のウェッジ（１３を固定している。また、アームα２の
他端にはカムフォロワａ４を取付け、Ｚ駆動モータａ５
によりベル）（１６１連結して固定するカムαηにスプ
リング鱈力にて当接させている。従って、このアーム（
Ｌ？Ｊはカムへηの形状に応じて上下方向に揺動し、特
に反時計方向に揺動したときに前記ウェッジα国がベレ
ット（ｔｌ或はリード翰にワイヤＱυをボンディングす
ることになる。
超音波ウェッジボンディングにて例示するワイヤボンダ
、（２）はその制御系である。このワイヤボンダ（１）
の主要構成部は従来から知られている構成であり、Ｙ駆
動モータ（３）と送りねと（４）により固定基台（５）
に対して紙面と垂直な方向に往復移動するＹテーブル（
６）と、このＹテーブル（６）に設けたＸ駆動モータ（
７）と送りねじ（８）によりＹテーブル（６）に対して
直角な方向（図の左右方向）に往復移動するＸテーブル
（９）とからなろＸ、Ｙテーブル翰を有している。そし
て、このＸ、Ｙテーブル翰の上には水平固定軸（１υを
中心に２軸方向（上下方向）に揺動するアームＵを設け
、特にこのアームＨの一端側は超音波コーン（１２ａ）
として形成すると共に、その先端にボンディングツール
のウェッジ（１３を固定している。また、アームα２の
他端にはカムフォロワａ４を取付け、Ｚ駆動モータａ５
によりベル）（１６１連結して固定するカムαηにスプ
リング鱈力にて当接させている。従って、このアーム（
Ｌ？Ｊはカムへηの形状に応じて上下方向に揺動し、特
に反時計方向に揺動したときに前記ウェッジα国がベレ
ット（ｔｌ或はリード翰にワイヤＱυをボンディングす
ることになる。
そして更に、前記Ｘ、Ｙテーブル翰とアームα２には、
振動を検出して電気的出力を発する振動センサ（ハ）、
ｃ！３を夫々配設している。これら振動上ンサ翰、（ハ
）は鉄心とコイルとの相対位置変化によりコイルに起電
流を生じさせる構造のものを使用しており、センサｒ２
２ではＸテーブル（９）に鉄心（財）を固定する一方、
Ｙテーブル（６）にコイル（ハ）を固定し、センサ＠は
アームα２１１Ｃ鉄心（ハ）を、Ｘ ｆ −プル（９）
Ｉｃコイル勾な夫々固定している。尚、振動センサと
しては圧電素子を利用してもよ（、この場合には素子を
テーブルやアームに貼着する。
振動を検出して電気的出力を発する振動センサ（ハ）、
ｃ！３を夫々配設している。これら振動上ンサ翰、（ハ
）は鉄心とコイルとの相対位置変化によりコイルに起電
流を生じさせる構造のものを使用しており、センサｒ２
２ではＸテーブル（９）に鉄心（財）を固定する一方、
Ｙテーブル（６）にコイル（ハ）を固定し、センサ＠は
アームα２１１Ｃ鉄心（ハ）を、Ｘ ｆ −プル（９）
Ｉｃコイル勾な夫々固定している。尚、振動センサと
しては圧電素子を利用してもよ（、この場合には素子を
テーブルやアームに貼着する。
前記各振動センサ（社）、（ハ）は比較器側に接続し、
ここで予め許容振動強度に基すいて設定した設定値−と
センサ＠、Ｑ３出力とを比較できるようにする。そして
、少なくとも前記アームｌｉｚの揺動を一時的に停止し
或いは減速するように、例えば前記Ｚ駆動モータ（ハ）
の電源回路を制御できる制御器（至）を配設し、前記比
較器例において検出振動強度が設定値以上のときに出力
する信号に基ずいて一時停止或いは減速するように構成
しているのである。
ここで予め許容振動強度に基すいて設定した設定値−と
センサ＠、Ｑ３出力とを比較できるようにする。そして
、少なくとも前記アームｌｉｚの揺動を一時的に停止し
或いは減速するように、例えば前記Ｚ駆動モータ（ハ）
の電源回路を制御できる制御器（至）を配設し、前記比
較器例において検出振動強度が設定値以上のときに出力
する信号に基ずいて一時停止或いは減速するように構成
しているのである。
次に、前記装置の作用と共にボンディング方法を説明す
る。
る。
前述のワイヤボンダ（１）では、Ｘ、Ｙの各駆動モータ
（７）、（３）及び送りねじ（８）、（４）にて各テー
ブル（９）、（６）を夫々Ｘ、Ｙ軸方向に移動させ、ツ
ール（１３をペレット（１９或いはリード（イ）の対応
する位置にセットした上で、２駆動モータα９を駆動さ
せながらアームα２を揺動させ、ツール０を上下動させ
てボンディングを行なう。このときの、時間に対するツ
ールαｙの上下動変位を第２図に示す。
（７）、（３）及び送りねじ（８）、（４）にて各テー
ブル（９）、（６）を夫々Ｘ、Ｙ軸方向に移動させ、ツ
ール（１３をペレット（１９或いはリード（イ）の対応
する位置にセットした上で、２駆動モータα９を駆動さ
せながらアームα２を揺動させ、ツール０を上下動させ
てボンディングを行なう。このときの、時間に対するツ
ールαｙの上下動変位を第２図に示す。
これを簡単に説明すれば、図において、横軸は時°間、
縦軸はツール高さを示し、かつ部位（人、）、（Ａｔ）
はＸ、Ｙテーブルによるツールのベレット或いはリード
に対する位置決め作用、（Ｂ１）、（Ｂ、）は夫々ペレ
ット、リードへのボンディング作用である。図から判る
ように、ツールの上動時にＸ、Ｙテーブルによる位置決
めが行なわれ、ツールが下動してボンディングが行なわ
れるのであるが、これらの各作動時間（Ａ、）、（人、
）、（Ｂ、）、（Ｂ、）は最早これ以上短Ｊ８すること
は難かしい。従って、ボンディング全工程時間の短縮の
ためには、ツールの下動速度を増大して図の（Ｃ，）、
（ＣＩ ）の部位の時間を短縮せねばならないが、これ
ではアームに振動が生じ易くなリホンディングの安定化
のためには有効ではない；このために、本発明方法では
、ボンディング直前にツール（１３に生じる振動を振動
センサ＠、＠にて検出し、この検出出力を比較器（ハ）
において設定値と比較する。比較の結果、出力が設定値
よりも小さければ、ボンディング作用には何等影響がな
いためそのままボンディング作用に移行する。逆に、出
力が設定値以上であれば、良好なボンディングが得られ
難いため、直ちに信号を制御器（至）にω力し、２駆動
モータａ優を制御してツールの下動を一時停止し、或い
は下動速度を極端に減速させてボンディングを行なわな
いようにしてお（。そして、帛少時間後に振動が減衰し
て設定値よりも小さくなったときに、再びツールの下動
を始め或いは下動速度を以前の速度にまで増速してボン
ディングを行わせるのである。
縦軸はツール高さを示し、かつ部位（人、）、（Ａｔ）
はＸ、Ｙテーブルによるツールのベレット或いはリード
に対する位置決め作用、（Ｂ１）、（Ｂ、）は夫々ペレ
ット、リードへのボンディング作用である。図から判る
ように、ツールの上動時にＸ、Ｙテーブルによる位置決
めが行なわれ、ツールが下動してボンディングが行なわ
れるのであるが、これらの各作動時間（Ａ、）、（人、
）、（Ｂ、）、（Ｂ、）は最早これ以上短Ｊ８すること
は難かしい。従って、ボンディング全工程時間の短縮の
ためには、ツールの下動速度を増大して図の（Ｃ，）、
（ＣＩ ）の部位の時間を短縮せねばならないが、これ
ではアームに振動が生じ易くなリホンディングの安定化
のためには有効ではない；このために、本発明方法では
、ボンディング直前にツール（１３に生じる振動を振動
センサ＠、＠にて検出し、この検出出力を比較器（ハ）
において設定値と比較する。比較の結果、出力が設定値
よりも小さければ、ボンディング作用には何等影響がな
いためそのままボンディング作用に移行する。逆に、出
力が設定値以上であれば、良好なボンディングが得られ
難いため、直ちに信号を制御器（至）にω力し、２駆動
モータａ優を制御してツールの下動を一時停止し、或い
は下動速度を極端に減速させてボンディングを行なわな
いようにしてお（。そして、帛少時間後に振動が減衰し
て設定値よりも小さくなったときに、再びツールの下動
を始め或いは下動速度を以前の速度にまで増速してボン
ディングを行わせるのである。
従って、ツールの下動速度を増大しても、ツールに振動
が生じている間はボンディングを行なわないので、ボン
ディングの安定化が向上すると共に、ツールの下動速度
を不必要に遅（させろこともないので工程の高速化を実
現することができるのである。
が生じている間はボンディングを行なわないので、ボン
ディングの安定化が向上すると共に、ツールの下動速度
を不必要に遅（させろこともないので工程の高速化を実
現することができるのである。
ここで、前例は超音波ウェッジワイヤボンダを例にとっ
て説明したが、ネイルヘッドワイヤボンダ或いは七の外
のワイヤボンダにおいても同様であることは言うまでも
ない。
て説明したが、ネイルヘッドワイヤボンダ或いは七の外
のワイヤボンダにおいても同様であることは言うまでも
ない。
なお、超音波ウェッジワイヤボンダにおいて、ウェッジ
が電極等に着地した後超音波振動発生前にツールの振動
を検出することも上記装置により【行うことができる。
が電極等に着地した後超音波振動発生前にツールの振動
を検出することも上記装置により【行うことができる。
また、前記実施例ではＸ、Ｙテーブルとアームに夫々１
個ずつ振動センサを設けたが、振動センサは３個以上設
けてもよく、振動検出精度の向上に効果がある。
個ずつ振動センサを設けたが、振動センサは３個以上設
けてもよく、振動検出精度の向上に効果がある。
以上のように、本発明のワイヤボンディング装置は、ボ
ンディングの直前にツール振動を検出し、この振動強度
が設定値以上のときにはボンディング動作を一時的に停
止させ或いは減速させ、振動が設定値より小さく減衰さ
れたときに再起させるので、ツールの作動速度を不必要
に低速にすることもな（作用の高速化が図れると共に、
振動が生じている状態でのボンディング作用を回避でき
るのでボンディングの安定化を向上することができるの
である。
ンディングの直前にツール振動を検出し、この振動強度
が設定値以上のときにはボンディング動作を一時的に停
止させ或いは減速させ、振動が設定値より小さく減衰さ
れたときに再起させるので、ツールの作動速度を不必要
に低速にすることもな（作用の高速化が図れると共に、
振動が生じている状態でのボンディング作用を回避でき
るのでボンディングの安定化を向上することができるの
である。
第１図は本発明のワイヤボンディング装置の全体構成図
、第２図はツールの作動状態を示す時間とツール高さの
関係図である。 １・・・ワイヤボンダ、３・・・Ｙ駆動モータ、６・・
・Ｙテーブル、７・・・Ｘテーブル、９・・・Ｘテーブ
ル、１０・・・Ｘ、Ｙテーブル、１２・・・アーム、１
３・・・ツール、１５・・・２駆動モータ、１７・・・
カム、１９・・・ベレット、２０・・・リード、２１・
・・ワイヤ、２２゜２３・・・振動センサ、２８・・・
比較器、２９・・・設定値、３０・・・制御器。 ゛Ｘ″Ｌ
、第２図はツールの作動状態を示す時間とツール高さの
関係図である。 １・・・ワイヤボンダ、３・・・Ｙ駆動モータ、６・・
・Ｙテーブル、７・・・Ｘテーブル、９・・・Ｘテーブ
ル、１０・・・Ｘ、Ｙテーブル、１２・・・アーム、１
３・・・ツール、１５・・・２駆動モータ、１７・・・
カム、１９・・・ベレット、２０・・・リード、２１・
・・ワイヤ、２２゜２３・・・振動センサ、２８・・・
比較器、２９・・・設定値、３０・・・制御器。 ゛Ｘ″Ｌ
Claims (1)
- １、ワイヤボンダのツールを支持するアーム又はこのア
ームを支持するＸ、Ｙテーブル等に配設して前記ツール
の振動を検出する振動センサと、この振動センサの出力
に基ずいてボンディング動作を制御する制御器とを備え
ることを特徴とするワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212497A JPS61111552A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212497A JPS61111552A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11288879A Division JPS5637640A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Method and apparatus for wire bonding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111552A true JPS61111552A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16623638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212497A Pending JPS61111552A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111552A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637640A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-11 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for wire bonding |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60212497A patent/JPS61111552A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5637640A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-11 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for wire bonding |
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