JPS6154637A - ワイヤボンデイング方法 - Google Patents
ワイヤボンデイング方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は銅又は銅系合金などの卑金属ワイヤを用いた
ワイヤボンディング方法に関する。
ワイヤボンディング方法に関する。
ＩＣ，ＬＳＩなどのフルオートワイヤボンディングにお
いては金ワイヤを用いたものが実用されている。このワ
イヤ部材も半導体素子の低コスト化に伴ないコスト高の
要因となり、全代替ワイヤを用いてボンディングするこ
とが璧望されている。
いては金ワイヤを用いたものが実用されている。このワ
イヤ部材も半導体素子の低コスト化に伴ないコスト高の
要因となり、全代替ワイヤを用いてボンディングするこ
とが璧望されている。
その代表的なものに銅ワイヤやアルミニウムワイヤを用
いることが試みられているが、なかなか実ワークステー
ジを加熱し、ＩＣのペレットやリードフレームなどの被
接合部材を２０００Ｃ〜３５０°Ｃ程度に昇温する必要
があるため、この熱によりワイヤが酸化され、この酸化
によシボンディング不良が発生することである。
いることが試みられているが、なかなか実ワークステー
ジを加熱し、ＩＣのペレットやリードフレームなどの被
接合部材を２０００Ｃ〜３５０°Ｃ程度に昇温する必要
があるため、この熱によりワイヤが酸化され、この酸化
によシボンディング不良が発生することである。
ワイヤの酸化に対する対策として実開昭５９−２６２４
６号に記載されているようにワイヤの先端部に不活性ガ
スを吹き付け、この不活性ガスで遮蔽した状態でワイヤ
先端にボールを形成して酸化防止を行うことが提案され
ている。
６号に記載されているようにワイヤの先端部に不活性ガ
スを吹き付け、この不活性ガスで遮蔽した状態でワイヤ
先端にボールを形成して酸化防止を行うことが提案され
ている。
しかしこの提案によっても、本件出願人の研究によると
、ワークステージに組み込まれたヒータ台の熱によって
ヒータ台上方の近接したワイヤが酸化きれる。特にキャ
ピラリーがワイヤクシンパも加熱されるため、ワイヤ走
行中このワイヤクランパ部にて接触時熱酸化され、ワイ
ヤが被接合部材近傍に走行される時にはすでに酸化が進
行していることが判った。
、ワークステージに組み込まれたヒータ台の熱によって
ヒータ台上方の近接したワイヤが酸化きれる。特にキャ
ピラリーがワイヤクシンパも加熱されるため、ワイヤ走
行中このワイヤクランパ部にて接触時熱酸化され、ワイ
ヤが被接合部材近傍に走行される時にはすでに酸化が進
行していることが判った。
従って被接合部材近傍に走行されて、電気トーチ法また
は酸水素トーチ法などでボールを形成しようとしても、
ポール形成が困難となる場合が多いという問題があった
。
は酸水素トーチ法などでボールを形成しようとしても、
ポール形成が困難となる場合が多いという問題があった
。
この発明は、上記点に鑑みなされたもので、走行中のワ
イヤの酸化を防止し、ボール形成を安定化ならしめかつ
接合強度の高いワイヤボンディング方法を提供するもの
である。
イヤの酸化を防止し、ボール形成を安定化ならしめかつ
接合強度の高いワイヤボンディング方法を提供するもの
である。
すなわち、卑金属ワイヤをワイヤ繰り出し部から導出し
、被接合部材に圧着してボンディングするに際し、上記
ワイヤ繰り出し部から先端までのワイヤ走行路を窪素ガ
ス又は不活性ガス又は還元性ガス雰囲気にすることを特
徴とするワイヤボンディング方法を得るものである。
、被接合部材に圧着してボンディングするに際し、上記
ワイヤ繰り出し部から先端までのワイヤ走行路を窪素ガ
ス又は不活性ガス又は還元性ガス雰囲気にすることを特
徴とするワイヤボンディング方法を得るものである。
次にこの発明方法を銅ワイヤを用いた電気トーチ法によ
るワイヤボンディングに適用した実施例を図示を参照し
て説明する。
るワイヤボンディングに適用した実施例を図示を参照し
て説明する。
電気トーチ法によるフルオートワイヤボンディング装置
は当業者において周知であるから、その説明は省略する
。
は当業者において周知であるから、その説明は省略する
。
即ち、ワイヤボンディング装置のボンディングアーム系
を第１図に示す。ボンディング用ワイヤ例えば銅ワイヤ
がワイヤ繰り出し部例えばワイヤスプール（１）に巻装
されてボンディング装置に設置される。このワイヤスプ
ール（１１から導出された銅ワイヤ（２）はワイヤガイ
ド（３）を経てクランパ例えば第１のクランパ（４）、
第２のクランパ（５）を走行し、ボンディングツールで
あるキャピラリー（６） ｔ−挿通して、銅ワイヤ（２
）の先端がキャピラリー（６）から突出した状態に導び
かれる。
を第１図に示す。ボンディング用ワイヤ例えば銅ワイヤ
がワイヤ繰り出し部例えばワイヤスプール（１）に巻装
されてボンディング装置に設置される。このワイヤスプ
ール（１１から導出された銅ワイヤ（２）はワイヤガイ
ド（３）を経てクランパ例えば第１のクランパ（４）、
第２のクランパ（５）を走行し、ボンディングツールで
あるキャピラリー（６） ｔ−挿通して、銅ワイヤ（２
）の先端がキャピラリー（６）から突出した状態に導び
かれる。
この銅ワイヤ（２）の突出した先端近傍には電気トーチ
棒（７）が設置され、銅ワイヤ（２）の先端にボールを
形成する時のみ、銅ワイヤ（２）の先端との間で放電を
発生させるように相対的に移動例えばトーチ棒（７）を
移動させてボール（８）を形成する。この際、電気トー
チとワイヤの近傍は酸化防止のために不活性ガスや還元
性ガスなどでおおわれている。
棒（７）が設置され、銅ワイヤ（２）の先端にボールを
形成する時のみ、銅ワイヤ（２）の先端との間で放電を
発生させるように相対的に移動例えばトーチ棒（７）を
移動させてボール（８）を形成する。この際、電気トー
チとワイヤの近傍は酸化防止のために不活性ガスや還元
性ガスなどでおおわれている。
このボール（８）の下方には被接合部材例えば集積回路
（ＩＣＮ９）が取着されたリードフレーム翰を設置する
ワークステージａυが設けられている０このワークステ
ージａυにはヒーターａ２が組み込まれており、銅ワイ
ヤ（２）のボンディングを良好に促進させるように温度
例えば２００°Ｃを発生する。このヒータａｚはボンデ
ィング開始前から加温され、ボンディング中は連続して
加熱動作を実行するが、上Ｇ己したボンディングアーム
は、ワークステージａυとは別のＸ−Ｙ駆動テーブル（
図示せず）上に設置されるが、さらに上下方向の２軸方
向にも駆動されるように夫々直接カム機構を係合せずリ
ニアモータ（図示せず）に接続される。
（ＩＣＮ９）が取着されたリードフレーム翰を設置する
ワークステージａυが設けられている０このワークステ
ージａυにはヒーターａ２が組み込まれており、銅ワイ
ヤ（２）のボンディングを良好に促進させるように温度
例えば２００°Ｃを発生する。このヒータａｚはボンデ
ィング開始前から加温され、ボンディング中は連続して
加熱動作を実行するが、上Ｇ己したボンディングアーム
は、ワークステージａυとは別のＸ−Ｙ駆動テーブル（
図示せず）上に設置されるが、さらに上下方向の２軸方
向にも駆動されるように夫々直接カム機構を係合せずリ
ニアモータ（図示せず）に接続される。
さらに上記テーブルにはボンディング位置を視覚認識す
るためのカメラ（図示せず）も設置され、出力をコンピ
ュータ（図示せず）に入力して、このコンピュータによ
りボンディング位置制御を行う。
るためのカメラ（図示せず）も設置され、出力をコンピ
ュータ（図示せず）に入力して、このコンピュータによ
りボンディング位置制御を行う。
このような装置において、この発明方法は、上ス雰囲気
にすることである。例えばガイド（３）通過後の第１の
クランパ（４）との間からキャビ２す（６）ｔでの銅ワ
イヤ走行路を不活性ガス又は還元性ガス雰囲気にする。
にすることである。例えばガイド（３）通過後の第１の
クランパ（４）との間からキャビ２す（６）ｔでの銅ワ
イヤ走行路を不活性ガス又は還元性ガス雰囲気にする。
即ち、第１のクランパ（４）第２のクランパ（５）を除
く部分に上記ガスの流路を形成する如くフード（１：ｌ
（ｌ乃ａ９を設置し、７−ドＯｌにガス流入口αＱを設
ける。このガス流入口ａｅから窒素ガス（Ｎ２ガス）又
は不活性ガス又は還元性ガス例えば水素混合ガスを流入
させ、ワイヤの走行方向に沿って流路を形成し、キャビ
２１月６）のワイヤ導出口からも吹き出される如くガス
流路を形成して銅ワイヤ（２）の走行路に水素混合ガス
雰囲気を形成する。このように水素混合ガス流路を形成
すると、吹き出しガスによりキャピラリー（６）から突
出した銅ワイヤ（２）の先端も形状に応じてかなり、水
素混合ガスでシールドされると共に熱気流の上昇をも防
止できる効果がある。７−ド（１３１（１４） Ｑ５１
Ｕ分割しない９ランハ（４） （５）を収容する形の
一体にしたフードで水素混合ガス雰囲気を形成してもよ
い。
く部分に上記ガスの流路を形成する如くフード（１：ｌ
（ｌ乃ａ９を設置し、７−ドＯｌにガス流入口αＱを設
ける。このガス流入口ａｅから窒素ガス（Ｎ２ガス）又
は不活性ガス又は還元性ガス例えば水素混合ガスを流入
させ、ワイヤの走行方向に沿って流路を形成し、キャビ
２１月６）のワイヤ導出口からも吹き出される如くガス
流路を形成して銅ワイヤ（２）の走行路に水素混合ガス
雰囲気を形成する。このように水素混合ガス流路を形成
すると、吹き出しガスによりキャピラリー（６）から突
出した銅ワイヤ（２）の先端も形状に応じてかなり、水
素混合ガスでシールドされると共に熱気流の上昇をも防
止できる効果がある。７−ド（１３１（１４） Ｑ５１
Ｕ分割しない９ランハ（４） （５）を収容する形の
一体にしたフードで水素混合ガス雰囲気を形成してもよ
い。
勿論、上記水素混合ガス流路は下方の７−ドＯＱにガス
流入口を設けて上方下方両方に吹き出してもよいし、中
間位置例えばフードＱ４１にガス流入口を設けて上方と
下方に吹き出す構成にしてもよい。
流入口を設けて上方下方両方に吹き出してもよいし、中
間位置例えばフードＱ４１にガス流入口を設けて上方と
下方に吹き出す構成にしてもよい。
し、銅ワイヤ先端には別にシールドガスを吹き付ける手
段と併用するようにしてもよい。
段と併用するようにしてもよい。
ガスの流出口はキャピラリ（６）でなく、−個又はよい
。また吹き出し口はキャピラリ（６）の他にさらに途中
のフードＱｌ （１５）に設けるようにしてもよい。
。また吹き出し口はキャピラリ（６）の他にさらに途中
のフードＱｌ （１５）に設けるようにしてもよい。
さらにガスの流量は一定の例えば０．５ｔｍ／ｓｅｃで
もよいが、流量を時間で可変してもよいし、ヒータの温
度に応じて流量を可能できるようにしてもよい。さらに
また、ガスは連続吹き出しでなく適宜の間隔で断続して
パルス運転してもよい。また水素混合ガスはキャビ９
’） （６）中で必ずしも気体流を作る必要はなく、充
満する程度にガスを供給するようにしてもよい。
もよいが、流量を時間で可変してもよいし、ヒータの温
度に応じて流量を可能できるようにしてもよい。さらに
また、ガスは連続吹き出しでなく適宜の間隔で断続して
パルス運転してもよい。また水素混合ガスはキャビ９
’） （６）中で必ずしも気体流を作る必要はなく、充
満する程度にガスを供給するようにしてもよい。
このような構成で、ボンディングの実行に際し、ボンデ
ィングに先行してワイヤ（２）の導出、設定後ヒータＯ
３への電源投入とともにガス流入口ａｅから水素混合ガ
スを流入するように制御後、ボンデインク作業を開始す
るように一ヒ記コンピュータによりプログラムコントロ
ールを実施する。ボンディング作業は周知の通りトーチ
棒（７）により銅ワイヤ先端にボール（８）を形成後、
ボンディング位置にキャピラリー（６）により押圧して
、ヒータ０３による熱との共働作用により超音波併用の
熱圧着を行う。
ィングに先行してワイヤ（２）の導出、設定後ヒータＯ
３への電源投入とともにガス流入口ａｅから水素混合ガ
スを流入するように制御後、ボンデインク作業を開始す
るように一ヒ記コンピュータによりプログラムコントロ
ールを実施する。ボンディング作業は周知の通りトーチ
棒（７）により銅ワイヤ先端にボール（８）を形成後、
ボンディング位置にキャピラリー（６）により押圧して
、ヒータ０３による熱との共働作用により超音波併用の
熱圧着を行う。
このように銅ワイヤ（２）の走行路を水素混合ガス雰囲
気で形成することによりボンディング前の銅ワイヤ（２
）の酸化を防止でき、安定に銅ワイヤの先端にボールを
形成でき、強固にポールボンディングを実行できる効果
がある。特にポールボンディング後のウェッジボンディ
ングにおいて従来の先端のみガスシールドでは強固なボ
ンディングが得られなかったが、この実施例によれば良
好な接合強度が得られている。
気で形成することによりボンディング前の銅ワイヤ（２
）の酸化を防止でき、安定に銅ワイヤの先端にボールを
形成でき、強固にポールボンディングを実行できる効果
がある。特にポールボンディング後のウェッジボンディ
ングにおいて従来の先端のみガスシールドでは強固なボ
ンディングが得られなかったが、この実施例によれば良
好な接合強度が得られている。
なお上記実施例では水素混合ガスを用いた例について説
明したが、ワイヤが熱酸化するのをシールドする効果の
あるガス不活性ガス又は還元性ガスであれば例えばアル
ゴンガスや窒素ガスなどでワイヤを大気からシールドし
ても同様な効果がある。
明したが、ワイヤが熱酸化するのをシールドする効果の
あるガス不活性ガス又は還元性ガスであれば例えばアル
ゴンガスや窒素ガスなどでワイヤを大気からシールドし
ても同様な効果がある。
さらにまた上記実施例では卑金属として銅ワイヤを用い
た例について説明したが卑金属であれば例えば銅系合金
ワイヤ、アルミニウムワイヤ、アルミニウム系合金ワイ
ヤなど何れでもワイヤボンディングに実用できる卑金属
であればよい。
た例について説明したが卑金属であれば例えば銅系合金
ワイヤ、アルミニウムワイヤ、アルミニウム系合金ワイ
ヤなど何れでもワイヤボンディングに実用できる卑金属
であればよい。
さらにまた上記実施例では電気トーチ法の実施例につい
て説明したが、酸水素トーチ法によるワイヤボンディン
グに適用してもよい。
て説明したが、酸水素トーチ法によるワイヤボンディン
グに適用してもよい。
上記説明したようにこの発明によればボンディング用卑
金属ワイヤ走行路の少なくとも一部を不活性ガス又は還
元性ガス雰囲気にするので、ワイングを行うことができ
る効果がある。
金属ワイヤ走行路の少なくとも一部を不活性ガス又は還
元性ガス雰囲気にするので、ワイングを行うことができ
る効果がある。
さラドポールボンディング後のつ、ツジボンディングに
ついても卑金属ワイヤが酸化されてないので、ワイヤと
被接合面との接合強度が向上するなどの効果がある。
ついても卑金属ワイヤが酸化されてないので、ワイヤと
被接合面との接合強度が向上するなどの効果がある。
第１図は本発明方法の実施例を説明するための側面図で
ある。 （１） −・−スフ−／ｌ／、（２） ’７ イー？、
（＋３１（１４１（１５１−７−）”、（６）・・・キ
ャピラリ、ａｅ・・・ガス流入口（ほか１名） 第１図
ある。 （１） −・−スフ−／ｌ／、（２） ’７ イー？、
（＋３１（１４１（１５１−７−）”、（６）・・・キ
ャピラリ、ａｅ・・・ガス流入口（ほか１名） 第１図
Claims (4)
- （１）卑金属ワイヤをワイヤ繰り出し部から導出し被接
合部材に圧着してボンディングするに際し、上記ワイヤ
繰り出し部から先端までのワイヤ走行路の少なくとも一
部を不活性ガス又は窒素ガス又は還元性ガス雰囲気にす
ることを特徴とするワイヤボンディング方法。 - （２）上記不活性ガスＮ＿２ガス又は還元性ガス雰囲気
にする工程はワイヤの走行方向に沿って不活性ガス又は
還元性ガスを流通させたものである特許請求の範囲第１
項記載のワイヤボンディング方法。 - （３）上記ワイヤを中心に包囲する如く不活性ガス又は
還元性ガスを流通させることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のワイヤボンディング方法。 - （４）卑金属ワイヤは銅、銅系合金、アルミニウム、ア
ルミニウム系合金である特許請求の範囲第１項記載のワ
イヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176582A JPS6154637A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176582A JPS6154637A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154637A true JPS6154637A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0564459B2 JPH0564459B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=16016079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176582A Granted JPS6154637A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | ワイヤボンデイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154637A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008152951A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Citizen Electronics Co Ltd | シートスイッチモジュール |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP59176582A patent/JPS6154637A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008152951A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Citizen Electronics Co Ltd | シートスイッチモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564459B2 (ja) | 1993-09-14 |
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