JPS61263232A - 半導体装置の製造装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は半導体素子チップと、外部導出用リードとを金
属細線からなるボンディングワイヤを用いて接続してな
る半導体装置に関し、特にこのボンディングワイヤのル
ープ形状不良が原因とされる半導体装置の信幀性低下を
防止することができる半導体装置の製造装置に関するも
のである。

〔背景技術〕

半導体装置に内装される半導体素子チップと、これを外
部に接続する外部導出用リードとを電気的に接続するた
めに、半導体素子チップのポンディングパッドと外部導
出リードのインナリードとを金属細線からなるボンディ
ングワイヤで接続する構造が用いられる。例えば、第４
図に示す例では、ベースとしてのリードフレーム１のタ
ブｌａ上に半導体素子チップ２を固着し、この半導体素
子チップ２のポンディングパッド３と、前記リードフレ
ーム１のインナリード４とをループ状に張設したボンデ
ィングワイヤ５によって接続している。このボンディン
グワイヤ５の張設にはボンデインナリードで代表される
所謂ワイヤポンダ装置を用いることはいうまでもない。

ところで、ボンディングワイヤ５は数＋μｍ程度の極め
て細い径寸法のワイヤからなるためにその剛性は比較的
に低く、ワイヤボンディング時あるいはその後の樹脂材
によるモールドパッケージ時等において張設されたボン
ディングワイヤのループ形状が変形され易くなり１、隣
接するボンディングワイヤ間での短絡が生じたり、同図
のようにボンディングワイヤ５がリードフレーム１のタ
ブ６や半導体素子チップ２の角と短絡する等の不具合が
生じることがある。特に、近年のように半導体素子の高
集積化に伴ってボンディングワイヤ５の本数が増大され
てくると、ワイヤ隣接寸法が微小化され、相互短絡の発
生も著しいものになる。

またワイヤ本数が増大されるとその張設箇所も制約され
、ワイヤ５の長さが必然的に長（なってループ形状の変
形度合も高くなり、前述のような短絡事故が生じる頻度
も増大する。

このため、これまでのこの種の半導体装置ではボンディ
ングワイヤの短絡が原因とされる素子の電気的な不良が
発生する頻度が著しく、信転性の高い半導体装置を製造
する障害になっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ボンディングワイヤのループ形状の変
形が原因とされる短絡事故の発生を未然に防止して信韻
性の高い半導体装置を得ることのできる半導体装置の製
造装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

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、下記のとおりである。

すなわち、所定の位置に載置したワイヤボンディング後
の半導体構体の裏面側の位置に多数個のエア等の噴出手
段を配設し、少なくともボンディングされたワイヤにた
いして前記エア等を噴出できるように構成し、これによ
り形状等の不良なワイヤのループ形状を修正してボンデ
ィングワイヤにおける短絡を確実に防止し、信幀性の高
い半導体装置を製造できる。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示しており、特
に本発明をワイヤボンダと一体的に構成した例を示して
いる。ワイヤポンダ１１は周知のようにボンディングス
テージ位置にボンディングアーム１２を配置しており、
シュート１３を移動されてきた半導体構体６に対してワ
イヤボンディング動作を行い、リードフレーム１のタブ
１ａ上に固着した半導体素子チップ２のポンディングパ
ッド３とインナリード４との間にボンディングアーム１
２を用いてボンディングワイヤ５を接続する（第４図参
照）ように構成している。

前記ボンディングステージ位置では、シュート１３の下
側にボンディングブロック１４を配置しており、ワイヤ
ボンディングされる半導体構体６の下面に接してこれを
支持するようにしている。

このボンディングブロック１４は内部にヒータ１５を内
装して半導体構体６を加熱し前述したワイヤボンディン
グ作業を助長する。また、このボンディングブロック１
４内にはエア通路１６を形成しており、ワイヤボンダ１
１とは別体に設けたエア源１７から圧縮空気が供給され
るようになっている。そして、このボンディングブロッ
ク１４の表面には多数個のエア噴出孔１８を垂直方向に
開設し、これらエア噴出孔１８を夫々前記エア通路１６
に連接している。これら、エア噴出孔１８は前記ヒータ
１５の周囲位置、換言すれば半導体構体６のリードフレ
ーム１位置、更に言えばリードフレームのタブ１ａの周
囲からインナリード４に至る範囲の平面領域において点
在するように配設している。したがって、前記エア源１
７から供給されるエアは、エア通路１６を通ったのちエ
ア噴出孔１８からボンディングブロック１４の上方に相
当の圧力で噴出されることになる。

図中、１９はインナリード４等が上方に変位するのを防
止するためのリード押えである。

以上の構成になる本発明装置によれば、ワイヤボンダ１
１はボンディングアーム１２の作用によって半導体素子
チップ２とインナリード４との間にワイヤ５をボンディ
ングする。そして、このワイヤボンディングが完了する
と、エア源１７から圧縮エアがエア通路１６に供給され
、更にエア噴出孔１８からエアが上方に向けて噴出され
る。このため、第３図のように、ワイヤボンディング直
後のボンディングワイヤ５のループ形状が崩れているよ
うな場合にも、このエア圧力によってワイヤ５は真上上
方に強制的に曲げられて夫々のループ形状が良好に修正
される。これにより、ワイヤ５は夫々真上方向に向けら
れて隣接するワイヤ同士の短絡が防止でき、またチップ
２やリードフレーム１との短絡が防止できる等そのルー
プ形状の崩れが原因とされる種々の不具合が防止できる
。

また、この修正により、ボンディングワイヤが（ｉに短
絡状態にあってもこれを是正することもできる。

なお、半導体構体６はシュート１３に付設した図外の送
り機構によって連続またはステップ的に移動され、多連
リードフレームの場合には連設された各半導体構体が順
序的にワイヤボンディングされかつエア噴出によるルー
プ修正がおこなわれることになる。

なお、これらの処理の状態は、ワイヤボンダ１１の上部
にＴＶカメラを配置してモニタすることもでき、場合に
よってはモニタによりワイヤ不良が発見された時にのみ
エアを噴出させてワイヤ修正を行い得る構成とすること
もできる。

また、本実施例では、ボンディングブロック１４に多数
個のエア噴出孔１８を開設しているので、規格の異なる
半導体構体をワイヤボンディングする場合、つまりリー
ドフレームのタブ１ａやインナリード４の寸法が異なっ
て張設されるワイヤ５の位置が相違される半導体構体を
ワイヤボンディングする場合にも、何等の調整を要する
ことなくそのままの状態でワイヤのループ修正を行うこ
とができる。

〔効果〕

（１）ワイヤボンダの下部にエア噴出手段を設け、ワイ
ヤボンディングされた半導体構体のワイヤに上方に向け
て圧縮エアを噴出させるように構成しているので、張設
されたワイヤを強制的に上方にループ修正でき、これに
よりボンディングワイヤ相互間およびボンディングワイ
ヤとチップ、リードフレーム等との短絡を防止した半導
体装置を製造することができ、半導体装置の信鯨性を向
上することができる。

（２）エア噴出孔を多数個開設しているので、半導体構
体の規格が相違する場合にも夫々好適なワイヤのループ
修正を行うことができ、製造装置の汎用性を高め、実用
性を高めることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
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。

たとえば、多数個のエア噴出孔の径寸法を適宜相違させ
ることにより、ワイヤに当たるエア圧力を部分的に相違
させることができ、この圧力分布の設定によりワイヤの
ループ形状を任意の形に修正することができる。

また、エア噴出孔で代表されるエア噴出部をワイヤボン
ダとは別体の装置として構成し、ワイヤボンディングの
完了した半導体構体をワイヤボンダから搬送した後にル
ープ修正を行うようにしてもよい。更に、この場合には
半導体構体の上下を逆に設定し、上方から下方に向けて
エアを噴出するような構成にしてもよい。

更に、エアの代わりに窒素ガス等のような不活性なガス
を使用してもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるリードフレーム上に
半導体素子チップを搭載した構成の半導体装置の製造に
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、素子チップと外部導出リードとをボンディ
ングワイヤで接続する構成の半導体装置の製造の全てに
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置の要部の平面図、第２図はそ
の概略断面図、 第３図はワイヤのループ修正状態を示す要部の拡大側面
図、 第４図は従来の不具合を説明するための側面図である。 １・・・リードフレーム、１ａ・・・タブ、２・・・半
導体素子チップ、３・・・ポンディングパッド、４・・
・インナリード、５・・・ボンディングワイヤ、６・・
・半導体構体、１１・・・ワイヤポンダ、１２・・・ボ
ンディングアーム、１３・・・シュート、１４・・・ボ
ンディングブロック、１５・・・ヒータ、１６・・・エ
ア通路、１７・・・エア源、１８・・・エア噴出孔。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の位置に載置したワイヤボンディング後の半導
   体構体の裏面側の位置に多数個のエア等の噴出手段を配
   設し、少なくともボンディングされたワイヤにたいして
   夫々一方向に向けて前記エア等を噴出できるように構成
   したことを特徴とする半導体装置の製造装置。 ２、ワイヤボンダのボンディング位置に配置したボンデ
   ィングブロックにエア源に連通するエア通路と、このエ
   ア通路に通じて前記ボンディングブロックの表面に開設
   した多数個のエア噴出孔とを形成してなる特許請求の範
   囲第１項記載の半導体装置の製造装置。 ３、前記所定の位置にモニタ手段を設け、このモニタに
   てワイヤ不良を検出したときに前記エア等の噴出手段を
   動作し得る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製
   造装置。