JPS6231131A

JPS6231131A - ワイヤボンデイング方法

Info

Publication number: JPS6231131A
Application number: JP60168543A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kashihara; 富雄樫原; Norimasa Aoki; 青木　規真
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Seiki Co Ltd
Current assignee: Toshiba Mechatronics Co Ltd; Toshiba Corp
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1987-02-10
Also published as: JPH0533534B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、ワイヤボンディング方法に関する。

［従来の技術１従来、例えばＩＣ，ＬＳＩ等の製造は、リードフレーム
のアイランド部に半導体ペレットを装着し、次いで半導
体ペレットの電極部とリードフレームのリード端子とを
Ａｕ線等のワイヤによりワイヤボンディングすることで
行なっている。ワイヤボンディングの行なわれたリード
フレームは、該ポンディング部分に対して樹脂封止が行
なわれ、樹脂封止の行なわれたリードフレームは各チッ
プごとに切断し１分離される。この結果、複数の接続端
子を備えたチップ状のＩＣまたはＬＳＩが製造されるこ
ととなる。

電極部およびリード端子の間のワイヤボンディングには
、例えば特公昭５９−１９４８３号に示すワイヤボンデ
ィング装置が用いられる。すなわち、ワイヤボンディン
グ装置を用いてのワイヤボンディングは、ボンディング
ツールに支持されるワイヤを、ペレットの電極部とテー
ブル上に載置され前記ペレットを装着するリードフレー
ムのリード端子のそれぞれに押付けて圧着し、該電極部
とリード端子の間をワイヤにより接続することにより行
なわれる。

ところで、ワイヤの端部を電極部またはリード端子に対
してポンディングする際、該ワイヤの端部が確実に電極
部またはリード端子に圧着される必要がある。第８図（
Ａ）〜（Ｃ：）は、それぞれワイヤ端部のペレットの電
極部に対する圧着状態を示す断面図である。このうち、
第８図（Ａ）は、ボンディングツールによる適切な圧着
力の付与により、ワイヤ１０の端部が加熱テーブルｌｌ
上のリードフレームに載置されたペレット１３の電極部
１４に確実に圧着される状態である。これに対して、ボ
ンディングツールにより、過大に圧着力が付与されると
第８図（Ｂ）に示すように、ワイヤ１０の端部のツブシ
が過多となり、溶融される金属が電極部１４以外の部分
、例えば配線パターン上に流出する恐れがある。さらに
、ボンディングツールによる圧着力の付与が不足すると
、第８図（Ｃ）に示すように、ワイヤ１０の端部が、電
極部１４に対して接合不良を生じる恐れがある。

第８図（Ｃ）に示すような接合不良状態が生じる場合と
して、加熱テーブル１１に対するリードフレームの浮上
りがある。リードフレームの浮上りの原因としては、該
リードフレームの型抜きの際に生ずる曲がり、搬送途中
で生ずる曲がり等が考えられ、これらの曲がりにより、
リードフレームの全体が加熱テーブルより浮上る状態と
なる。

すなわち、リードフレームに浮上りが生じると、ボンデ
ィングツールにより加えられる圧着力がワイヤの端部か
ら電極部あるいはリード端子に対して確実に伝達されな
かったり、加熱テーブルからの熱伝達が悪くなり、これ
によりワイヤ端部の接合不良が生ずることとなる。この
結果、ひどい場合には、ワイヤのはがれを起こし、製品
の歩留り低下、信頼性の低下につながることとなる。

［発明が解決しようとする問題点］上記のような不具合を解消するものとして、従来例えば
特開昭５９−２２７１３４号に示すようにリードフレー
ムを押え板によりテーブル上に押え付け、これにより、
リードフレームの浮上りを防止するものがある。

しかしながら、押え板の押え付けのみにより、リードフ
レームの浮上りを防止することは困難であり・これらリ
ードフレームの浮上りが生じるにもかかわらず、確実か
つ安定したワイヤ端部の圧着状態を確保するワイヤボン
ディング方法の開発が望まれている。

本発明は、ワイヤボンディングを確実かつ安定した状態
で行なうことを目的としている。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、ボンディングツ
ールに支持されるワイヤを、ペレットの電極部とテーブ
ル上に載置され前記ペレットを装着するリードフレーム
のリード端子のそれぞれに押付けて圧着し、該電極部と
リード端子の間をワイヤにより接続するワイヤボンディ
ング方法において、テーブルに対するリードフレームの
浮上りを検出する手段と、上記浮上り状態に応じて、電
極部およびリード端子に対するワイヤの圧着力の付与状
態を調整する圧着調整手段を備えることとしている。

［作用］本発明によれば、リードフレームの浮上り状態に応じて
ワイヤへの圧着力付与状態が変化されるので、電極部お
よびリード端子に対する安定したワイヤの圧着状態が得
られることとなる。これにより、ワイヤボンディングを
確実かつ安定した状態で行なうことが可能となる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係るワイヤボンディング
装置を示す断面図、第２図はワイヤボンディング装置に
より、ワイヤボンディングする状態を示す斜視図、第３
図は同平面図、第４図は第１図の要部回路図、第５図（
Ａ）はボンディングツールとしてのキャピラリの駆動変
位状態を示す状態図、第５図（Ｂ）はポンディングが正
常に行なわれている場合、第５図（Ｃ）はキャピラリが
無負荷状態の場合のそれぞれの電流波形を示す波形図、
第６図（Ａ）〜（Ｃ）は電流波形とワイヤの押付は荷重
の関係を示す線図である。

ワイヤボンディング装置２０は、加熱テーブル２１の上
面に第２図に示すＩＣリードフレーム２２を順次供給し
、載置可能としている。載置されるＩＣリードフレーム
２２は、中心部分にアイランド部２３を備えてなり、該
アイランド部２３には、略正方形状の半導体ペレット２
４が装着されてなる。半導体ペレット２４の周部には、
複数の電極部２５が備えらえ、一方ＩＣリードフレーム
２２には、上記電極部２５と接続可能な複数のリード端
子２６が備えられる。

加熱テーブル２１の内部にはヒータ２７が収納され、該
ヒータ２７はテーブル２１の上面を加熱するようにして
いる。この結果、加熱テーブル２１上のＩＣリードフレ
ーム２２は、ヒータ２７により加熱されることとなり、
複数の電極部２５およびリード端子２６も同様に加熱さ
れることとなる。加熱テーブル２１上に載置されるＩＣ
リードフレーム２２は、第３図に示す枠状の押え板２８
によりテーブル２１の上面に押付けられる状態となり、
半導体ペレット２４および各リード端子２６が枠状の押
え板２８の内部に配置される状態となる。

加熱テーブル２１の上方には、ポンディング装置本体２
９が配設され、該装置本体２９は、ｘＹテーブル３０の
駆動により、ＸＹ方向に移動可能とされる。装置本体２
９は支持台３１を備えてなり、該支持台３１には、ツー
ルリフターアーム３２が配設される。ツールリフターア
ーム３２は軸部３３を中心とし、リニアモータ３４に駆
動されて上下方向〔Ａ方向〕に揺動自在に支持されてい
る。このリニアモータ３４は装置本体２９に配設される
電磁石３５と上記ツールリフターアーム３２の下面に下
向きに取付けられ、上記電磁石３５のギャップ３６の間
を上下方向に揺動する可動輪３７とから構成されている
。

ツールリフターアーム３２の下方には、ツールアーム３
８が配設され、該ツールアーム（本実施例においてはホ
ーンとして働く）３８の先端部には、ボンディングツー
ルとしてのキャピラリ４０が配設される。キャピラリ４
０は、スプール４１に巻回されるＡｕ線等からなるワイ
ヤ４２を挿通可能とし、該ワイヤ４２を先端部側に送り
出すようにしている。ツールアーム３８の基端側は、ア
ームホルダ４３に保持され、該アームホルダ４３は、板
ばね４４を介してツールリフターアーム３２の下部に取
着される。これにより、ツールアーム３８もツールリフ
ターアーム３２の揺動に伴ない矢示Ａ方向に揺動可能と
される。

上記アームホルダ４３はその一端が上方に延長され、そ
の上部には、初期張力調節装置４５が設けられている。

この初期張力調節装置４５は、張力機構４６とＷＲ節機
構４７を備えてなる。このうち、張力機構４６は上記ア
ームホルダ４３とこれ上に設けられたばね支柱４８との
間に設けられるばね４９とで構成される。一方、調節機
構４７は、アームホルダ４３とばね支柱４８との間に配
設される。この調節機構４７は先端部が球面状のねじ杆
５０を不図示のばねにより常時その球面状の先端部を上
記アームホルダ４３の内側に当接させるとともにナツト
５１を前後方向に移動させることによりツールアーム３
８の初期張力を′ｔＡ！ｉするようになっている。

ツールリフターアーム３２の先端部には。

ギャップセンサ５２がツールアーム３８と対向する状態
で配設される。ギャップセンサ５２は、ツールアーム３
８との間の間隔Ｔ１を常時検出可能とし、ギャップ検出
回路５３は、間隔Ｔ１の変化を検出可能としている。す
なわち、ツールアーム３８がＡ方向に揺動され、例えば
キャピラリ４０の先端部と電極部２５またはリード端子
２６が接触すると間隔Ｔｌが小さく変化されることとな
る。このような間隔Ｔ１の変化は、ギャップ検出回路５
３からポンダ制御手段５４における中央処理装置５５（
以下ＣＰＵ５５と称す）に出力される。

一方、軸部３３を中心に矢示Ａ方向に揺動されるツール
リフターアーム３２は、支持台３１に配設されるエンコ
ーダ５６によりその揺動角度θが常時検出可能とされる
。エンコーダ５６にて検出される揺動角度θは、ツール
揺動位置検出回路５７に出力される。ツール揺動位置検
出回路・５７は、ツールアーム３８の揺動角度θを常時
ＣＰＵ５５に出力可能としている。ＣＰＵ５５は、ギャ
ップ検出回路５３より入力されるギャップＴＩの変化、
ツール揺動位置検出回路５７より入力されるツールリフ
ターアーム３２の揺動角度θに基づき、モータドライバ
５８へ駆動制御信号を送信可能としている。すなわち、
ＣＰＵ５５は、所定の揺動量に基づく駆動制御信号を送
信することで、モータドライバ５８の駆動量を制御可能
としている。リニアモータ３４は、モータドライバ５８
の駆動に基づき作動され、この結果、ツールリフターア
ーム３２が所定の位置に揺動されることとなる。

先端にキャピラリ４０を取着してなるツールリフターア
ーム（ホーン）３８には、振動子としてのトランスジュ
ーサ６０によって矢示Ｙ方向に微振動が加えられ、トラ
ンスジューサ６０は、超音波発振器６１より出力される
駆動電流Ｐにより矢示Ｙ方向に超音波振動を起こすよう
にしている。

超音波発振器６１は、ポンダ制御手段５４におけるＣＰ
Ｕ５５によりその駆動が制御可能とされ。

例えばＣＰＵ５５より発信される出力指令に基づき、８
０ＫＨｚの発振がスタートする。超音波発振器６１では
８０ＫＨｚの発振信号を電力増幅し、出カドランス６２
を経てトランジューサ６０を矢示Ｙ方向に微振動させる
。出カドランス６２の２次側には流れる電流を検出する
ための抵抗７０が介在されており、その両端の電圧降下
から電流検出を行なう。

なお、ツールアーム（ホーン）３８およびキャピラリ４
０の振動振幅は上記電流とほぼ比例関係にあることは実
験よりわかっている。

出カドランス６２の２次側回路に流れる電流はモニタリ
ング回路６５を介して、ＣＰＵ５５に帰還される。すな
わち、電流信号Ｑは、先ず第４図に示すモニタリング回
路６５に入力され、ダイオード６６で整流される。整流
された電流信号Ｑは、抵抗６７、コンデンサ６８を経て
ＡＤ変換器６９へ出力される。ＡＤ変換器６９へ出力さ
れる電流信号Ｑは、積分された状態とされる。さらにＡ
Ｄ変換器６９へ入力される電流信号Ｑは、デジタル化さ
れる状態でＣＰＵ５５に出力される。なお、モニタリン
グ回路６５中７１はアースである。

上記ワイヤボンディング装置２０によるポンディング作
業は、先ずＣＰＵ５５の指令に基づきｘＹテーブル駆動
制御部７２を作動させ、ＸＹテーブル３０を所定量移動
させる。これにより、ツールアーム３８の先端のキャピ
ラリ４０を対応する電極部２５の上方へ位置決めするこ
とが可能となる。この状態で次にＣＰＵ５５よりモータ
ドライバ５８に駆動制御信号を出力する。これにより、
リニアモータ３４が駆動され、ツールリフターアーム３
２およびツールアーム３８が下方へ揺動されることとな
る。ツールアー・ム３８の揺動状態はツール揺動位置検
出回路５７からＣＰＵ５５ヘフイードバツクされる状態
となる。ツールアーム３８の下方揺動により、キャピラ
リ４ｏの先端部が電極部２５に接触される。この状態は
ギャップセンサ５２で検出される。するとＣＰＵ５５は
モータドライバ５８への駆動信号の送信を停止し、キャ
ピラリ４０の先端部が電極部２５に接触される状態で停
止することとなる。この際、キャピラリ４０の揺動停止
位置は圧着調整手段７３により予め設定される。この結
果、揺動停止されるキャピラリ４０の先端部により、規
定のポンディング荷重が電極部２５に対して加えられる
こととなる。すなわち、規定のポンディング荷重は、キ
ャピラリ４０が電極部２５に接触してからさらにツール
リフターアーム３２を揺動させ、ばね４９の変形量を制
御することにより設定する。

上記のようにして、キャピラリ４０の先端部が電極部２
５に接触されると、ＣＰＵ５５は、超音波発振器６１に
対し出力指令を行なうこととなる。

超音波発振器６１は該出力指令に基づき、予め超音波出
力調整手段７４により設定された所定の振幅値に係る駆
動電流Ｐを出力可能としている。この結果、トランスジ
ューサ６０の超音波振動を介してツールアーム３８が矢
示Ｙ方向に微振動され、よってキャピラリ４０の先端部
に保持されるワイヤ４２も矢示Ｙ方向に微振動されるこ
ととなる。ワイヤ４２が微振動されると、ばね４９の張
力を介し電極部２５に圧着されるワイヤ４２の端部が摩
擦され加熱される。ざらにヒータ２７の加熱力と組合わ
されてワイヤ４２の端部が溶融することとなる。これに
より、ワイヤ４２の先端部が所定の電極部２５に圧着さ
れることとなる。

ワイヤ４２の一端部が電極部２５に圧着されると、ＣＰ
Ｕ５５の指令により、超音波発振器６１より出力されて
いた駆動電流Ｐが停止される。これと同時にリニアモー
タ３４の駆動により、ツールリフターアーム３２および
ツールアーム３８が上方に揺動されることとなる。ツー
ルアーム３８が所定の上方位置に揺動されるとＣＰＵ５
５は、ＸＹテーブル駆動制御部７２を作動させ、ＸＹテ
ーブル３０はＸＹ方向に所定量移動される。これにより
、ツールアーム３８の先端のキャピラリ４０が対応する
リード端子２６の上方に位置決めされることとなる。こ
の状態でＣＰＵ５５の指令に基づき、再びリニアモータ
３４が作動され、ツールリフターアーム３２およびツー
ルアーム３８が下方へ揺動されることとなる。ツールア
ーム３８の揺動によりキャピラリ４０の先端部がリード
端子２６に接触されると、この状態がギャップ検出回路
５３からＣＰＵ５５へ発信され、ＣＰＵ５５はリニアモ
ータ３４を停止するようにする。なお、キャピラリ４０
の揺動停止位置は、電極部２５におけるポンディングで
説明したと同様、規定のポンディング荷重を加えること
のできるように圧着調整手段７３により予め設定される
０次いでＣＰＵ５５は、超音波発振器６１に対し出力指
令を行なうこととなる。超音波発振器６１は該出力指令
に基づき、所定の振幅値に係る駆動電流Ｐを出力可能と
している。この結果、トランスジューサ６０の超音波振
動を介してツールアーム３８が矢示Ｙ方向に微振動され
る。よってキャピラリ４０に保持されるワイヤ４２も矢
示Ｙ方向に微振動されることとなる。キャピラリ４０に
保持されるワイヤ４２が微振動されると、ばね４９の張
力により、リード端子２６に　圧着するワイヤ４２がリ
ード端子２６との間で摩擦される状態となる。摩擦され
るワイヤ４２は、ヒータ２７の加熱力と組合わされて溶
融され、これにより該ワイヤ４２がリード端子２６に圧
着されることとなる。この状態でキャピラリ４０に保持
されるワイヤ４２が該圧着部分で切断され、ワイヤ４２
の一端部が電極部２５に、他端部がリード端子２６にそ
れぞれ圧着されることとなる。

このようにして、１つの電極部２５と対応するリード端
子２６がワイヤボンディングされると、ＣＰＵ５５の指
令により超音波発振器６１より出力されていた駆動電流
Ｐの出力が停止され、これと同時にリニアモータ３４の
駆動により°、ツールリフターアーム３２およびツール
アーム３８が所定の上方位置に揺動されることとな゛る
。

上記１サイクルのワイヤボンディングの過程をキャピラ
リ４０の先端部の高低変位状態で表わすと第５図（Ａ）
に示す図で表わされる。この図中で、キャピラリ４０の
先端部がツールアーム３８の下降駆動により電極部２５
に接触される時間領域がＢｌで、リード端子２６に接触
される時間領域はＢ２でそれぞれ表わされる。また、各
時間領域Ｂ１およびＢ２に対応する超音波の発振時間領
域は、第５図（Ｂ）におけるＣＩおよびＣ２で表わされ
、該領域においてポンディングが正常に行なわれている
場合の電流信号Ｑの波形は第５図　“（Ｂ）に示される
。一方キャビラリ４０がペレット２４に接触していない
状態、すなわち無負荷状態では第５図（Ｃ）のような波
形が得られる０両波形を比較してみてわかることは、時
間領域Ｂｌ、およびＢ２のそれぞれで、第５図（Ｂ）に
示される波形が第５図（Ｃ）に示される波形より減衰さ
れており、また時間領域Ｂ１およびＢ２以外においても
、両波形の振幅Ｒ１、Ｒ２とそれぞれ対応する振幅Ｓ１
．Ｂ２とがは１Ｃ同じ値を示すことがある。これは、キ
ャピラリ４０により、ワイヤ４２を電極部２５またはリ
ード端子２６に摩擦し、圧着する際、キャピラリ４０の
先端に負荷（機械的拘束力）がかかり、ツールアーム（
ホーン）３８の共振状態が変化し、したがって電流、変
位とも小さくなるためである。

次に、ＩＣリードフレーム２２のうちのリード端子２６
の底部または、電極部２５下方のリードフレーム２２の
底部が第１１ｉｆｆｌＺ部に示すように加熱テーブル２
１に対して浮上っている場合について説明する。ＩＣリ
ードフレーム２２に上記のような浮上がりが生じている
と、ポンディングを行なう際、上記のことからモニタリ
ング回路６５に第５図（Ｃ）に示す無負荷波形に近い電
流信号が入力されることとなる。これは、ワイヤ４２を
電極部２５およびリード端子２６に圧着を行なう際、Ｉ
Ｃリードフレーム２２に上記浮き上りが生じているため
であり、圧着の際の負荷抵抗が小さいことに起因する。

すなわち、圧着の際に、駆動電流Ｐに基づき出力される
超音波振動エネルギーが、電極部２５またはリード端子
２６の負荷抵抗が小さいために減衰されない状態となる
ためである。このため、このままの状態でワイヤボンデ
ィングが行なわれるとワイヤ４２の圧着不良を生じさせ
ることとなる。

このようなことから、モニタリング回路６５に入力され
る電流信号Ｑの振幅が、キャピラリ４０が無負荷状態の
時の振幅Ｓ１．３２と同じかまたはそれに近い一定値以
上とされると、ＣＰＵ５５がＩＣリードフレーム２２に
浮上りが生じているものと判断し、ポンダ制御手段５４
の圧着調整手段７３に制御信号Ｕが送信される。圧着調
整手段７３は入力される制御信号Ｕに基づき、キャピラ
リ４０先端による圧着力の付与状態を調整する。

この際、ＩＣリードフレーム２２の加熱テーブル２１に
対する浮上り状態は、モニタリング回路６５に入力され
る電流信号Ｑのうち、振幅値を検出することで行なわれ
、該検出は、時間領域Ｂ１およびＢ２のうちの最初の５
ｍｓの時点で検出される。すなわち、第６図（Ａ）に示
す電流信号Ｑの入力波形は、モニタリング回路６５のダ
イオード６６で整流され、さらに抵抗６７、コンデンサ
６８を経ることにより第６図ＣＢ）で示す積分値で表わ
されることとなる。この積分値が一定のスライスレベル
Ｄを超えると、これらの状態がＡＤ変換器６９を介して
ポンダ制御手段５４のＣＰＵ５５へ出力され、ＣＰＵ５
５がＩＣリードフレーム２２の浮上り状態を検出するこ
ととなる。このようにして、検出された浮上り状態は、
ＣＰＵ５５から圧着調整手段７３へ出力される。圧着調
整手段７３は、検出される浮上り状態に応じてモータド
ライバ５８に所定の駆動信号を送信可能としている。こ
の結果、該駆動信号に基づきモータドライバ５８がりニ
アモータ３４の駆動量を調整し、ツールアーム３８をさ
らに下方の揺動停止位置まで揺動させるようにする。し
たがって、電極部２５またはリード端子２６に対するワ
イヤ４２の押付は荷重が第６図（Ｃ）に示すように増加
されることとなる。キャピラリ４０によるワイヤ４２の
押付は荷重が増加すると、加熱テーブル２１に対するＩ
Ｃリードフレーム２２の浮上り状態が解消される。これ
により第６図（Ｃ）に示す荷重Ｇを加えた領域に対応す
る積分値が第６図（Ｂ）に示すようにスライスレベルＤ
以下とされる状態となる。また第５図ＣＤ）および第６
図（Ａ）に示す電流信号Ｑも第５図ＣＢ）に示す正常な
電流信号と同様な振幅状態を呈することとなる。したが
って、ワイヤ４２と電極部２５またはリード端子２６と
の間で適正な摩擦状態が得られることとなり、ワイヤ４
２が各部に確実に圧着されることとなる。

次に上記実施例の作用を説明する。

上記実施例に係るワイヤボンディング装置２０によれば
、ＩＣリードフレーム２２の加熱テーブル２１に対する
浮上り状態が、モニタリング回路６５に入力される電流
信号Ｑの振幅状態に基づき、ＣＰＵ５５にて検出される
こととなる。この結果、該ＣＰＵ５５による浮上り状態
の検出に基づき、圧着調整整手段７３が作動され、リニ
アモータ３４の駆動調整により、ワイヤ４２の押付は荷
重が増大されることとなる。したがって、ＩＣリードフ
レーム２２の浮上り状態が減少され、電極部２５および
リード端子２６に対する安定したワイヤ４２の圧着状態
が得られることとなる。これによりワイヤボンディング
を確実かつ安定した状態で行なうことが可能となる。

第７図は本発明の他の実施例に係るワイヤボンディング
装置である。前記実施例に係るワイヤボンディング装置
２０は、超音波発振器６１により出力される超音波振動
およびヒータ２７による加熱を介してワイヤ４２を熱圧
着する熱−超音波振動併用方式である。これに対し、本
実施例に係るワイヤボンディング装置８０は、ヒータ２
７による熱圧着方式に係る。すなわち、このワイヤボン
ディング装置８０は、加熱テーブル２１の上面をヒータ
２７により加熱し、該加熱テーブル２１の上面に供給さ
れるＩＣリードフレーム２２を加熱するようにしている
。

加熱テーブル２１上方のポンディング装置本体２９は、
ＸＹテーブル駆動制御部７２の指令に基づき、ＸＹテー
ブル３０をＹ方向に±１０ｇ程度の微振動可能としてい
る。これにより、ツールアーム３８の先端に取着される
キャピラリ４０も矢示Ｙ方向に微振動されることとなる
。

ワイヤボンディング装置８０によるポンディングは、先
ずＣＰＵ５５の指令によりＸＹテーブル駆動制御部７２
を作動させる。ＸＹテーブル３０は、該制御部７２の指
令によりＸＹ方向に移動され、先ずキャピラリ４０が対
応する電極部２５の上方へ位置決めされる。この状態で
ＣＰＵ５５の指令に基づき、モータドライバ５８へ駆動
信号が出力される。これにより、リニアモータ３４が作
動され、ツールアーム３８が下方に揺動される。

ツールアーム３８が下方に揺動され、キャピラリ４０の
先端部が電極部２５に接触されると、キャピラリ４０に
保持されワイヤ４２の先端部より、電極部２５に対して
規定のポンディング荷重が加えられることとなる。これ
により、キャピラリ４０に保持されるワイヤ４２の先端
部は、ヒータ２７により加熱される電極部２５に圧接さ
れることとなる。圧接されるワイヤ４２の先端部は、加
熱される電極部２５と接触することで溶融される。この
状態でＣＰＵ５５の指令によりＸＹテーブル駆動制御部
７２が作動され、ＸＹテーブル駆動制御部７２はＸＹテ
ーブル３０をＹ方向に微振動（いわゆるスクラブという
）することとなる。

この結果、溶融されるワイヤ４２の先端部が電極部２５
との間でスクラブされ、ワイヤ４２の先端部が電極部２
５に圧着されることとなる。

ワイヤ４２の一端部が電極部２５に圧着されると、ＣＰ
Ｕ５５の指令によりツールアーム３８が上昇される０次
いでＸＹテーブル３０がＸＹ方向に移動される。ＸＹテ
ーブル３０の移動は、キャピラリ４０が対応するリード
端子２６の上方に対して位置決めされる状態で行なわれ
る。キャピラリ４０が対応するリード端子２６の上方に
位置決めされると、再びＣＰＵ５５の指令によりツール
アーム３８が下方へ揺動される。これにより、キャピラ
リ４０の先端部がリード端子２６に接触することとなる
。キャピラリ４０の先端部が対応するリード端子２６に
接触されると、キャピラリ４０に保持されるワイヤ４２
が規定のポンディング荷重でリード端子２６に圧接され
ることとなる。圧接されるワイヤ４２は、加熱されるリ
ード端子２６と接触することで溶融され、この状態でＣ
ＰＵ５５はＸＹテーブル駆動制御部７２へ指令を行なう
こととなる。ＸＹテーブル駆動制御部７２は、該指令に
より作動され、ＸＹテーブル３０をＹ方向に微振動させ
ることとなる。この結果、溶融されるワイヤ４２がリー
ド端子２６との間でスクラブされ、ワイヤ４２がリード
端子２６に圧着されることとなる。この状態でキャピラ
リ４０に保持されるワイヤ４２が該圧着部分で切断され
、ワイヤ４２の一端部が電極部２５に、他端部がリード
端子２６にそれぞれ圧着されることとなる。

一ヒ記のようにしてワイヤボンディング装置８０は、ｌ
サイクルのワイヤボンディングを行ない。

対応する電極部２５とリード端子２６を順次圧着するよ
うにしている。このようにして、熱圧着方式によりワイ
ヤボンディングを行なう際に、ＩＣリードフレーム２２
が加熱テーブル２１に対して第９図Ｗ部に示すように浮
上る状態であると、ＩＣリードフレーム２２の加熱が十
分性なわれないこととなる。また、リードフレーム２２
に浮上りが生じているとばね４９によるポンディング荷
重あるいはスクラブ力が十分伝達されないのでワイヤ４
２と対応する電極部２５あるいはリード端子２６との間
で圧着不良を生じることとなる。

このようなことから、ワイヤボンディング装置８０には
、ＩＣリードフレーム２２の浮上り検出手段としての検
出カメラ８１が備えられる。この検出カメラ８１は、押
え板２８に支持され、加熱テーブル２１の上面とＩＣリ
ードフレーム２２の間に赤外線信号を照射するようにし
ている。これにより５検出カメラ８１は加熱テーブル２
１に対するＩＣリードフレーム２２の浮上り状態を検出
可能としている。検出カメラ８１により検出される浮上
り状態はＣＰＵ５５に入力され、ＣＰＵ５５は該浮上り
状態に基づき、スクラブ量調整手段としてのＸＹテーブ
ル駆動制御部７２へ作動信号を出力可能としている。す
なわち、ＸＹテーブル駆動制御部７２は、入力される作
動信号に基づき、各浮上り状態に応じたスクラブ回数、
スクラブ時間を調整可能とし、浮上りが大きくなるにし
たがってスクラブ回数、スクラブ時間を多く調整するよ
うにしている。この結果、たとえ、ＩＣリードフレーム
２２が加熱テーブル２１に対して浮上りを生じる場合に
おいても上記のようにしてスクラブ量を調整することで
ワイヤ４２と電極部２５またはリード端子２６との間で
適正の摩擦状態が得られ、安定した状態でワイヤボンデ
ィングを行なうことが可能となる。さらにワイヤボンデ
ィング装置８０は、検出される浮上り状態に基づき圧着
調整手段７３に制御信号Ｕを送信し、該圧着調整手段７
３によりキャピラリの押付は荷重を増大させることも可
能とされる。その他の構成および作用は、前記実施例と
同様である。

なお、上記各実施例においては、ポンディング荷重をば
ね４９により付与するようにしているが、ワイヤボンデ
ィング荷重を７クチユエータ等を用いて直接ツールアー
ム３８に付与することとしてもよい。さらにリードフレ
ーム２２の浮上り状態は、リードフレーム２２の温度差
を測定し、温度の低い点を検出することによってもでき
る。

［発明の効果］以上のように、本発明は、ボンディングツールに支持さ
れるワイヤを、ベレットの電極部とテーブル上に載置さ
れ前記ベレットを装着するリードフレームのリード端子
のそれぞれに押付けて圧着し、該電極部とリード端子と
ポンディング部の間をワイヤにより接続するワイヤボン
ディング方法において、テーブルに対するリードフレー
ムの浮上りを検出する手段と、上記浮上り状態に応じて
、電極部およびリード端子に対するワイヤの圧着力の付
与状態を調整する圧着調整手段を備えることとしたため
、ワイヤボンディングを確実かつ安定した状態で行なう
ことができるとい゛う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るワイヤボンディング
装置を示す断面図、第２図はワイヤボンディング装置に
より、ワイヤボンディングする状態を示す斜視図、第３
図は同平面図、第４図は第１図の要部回路図、第５図（
Ａ）はボンディングツールとしてのキャピラリの駆動変
位状態を示す状態図、第５図（Ｂ）はポンディングが正
常に行なわれている場合、第５図（Ｃ）はキャピラリが
無負荷状態の場合のそれぞれの電流波形を示す波形図、
第６図（Ａ）〜（Ｃ）は電流波形とワイヤの押付は荷重
の関係を示す線図、第７図は本発明の他の実施例に係る
ワイヤボンディング装置ヲ示す断面図、第８図（Ａ）、
ＣＢ）、（Ｃ）はそれぞれワイヤ端部のベレット電極部
に対する圧着状態を示す断面図である。２０．８０・・・ワイヤボンディング装置、２１・・・
加熱テーブル、２２・・・ＩＣリードフレーム、２４・・・半導体ペレット、２５・・・電極部部、２６・・・リード端子、３８・・・ツールアーム、４０・・・キャピラリ〔ボンディングツール〕、４２・
・・ワイヤ、５４・・・ポンダ制御手段、５５・・・ＣＰＵ、６１・・・超音波発振器、６５・・・モニタリング回路、７２・・・ＸＹテーブル駆動制御部、７３・・・圧着調整手段、７４・・・超音波出力調整手段、８１・・・検出カメラ。代理人　　弁理士　　塩　川　修　治第　２　図第　３　図第　４　図第　６′１ｆｆｉ時間（ＴｒＬＳ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ボンディングツールに支持されるワイヤを、ペレ
ットの電極部とテーブル上に載置され前記ペレットを装
着するリードフレームのリード端子のそれぞれに押付け
て圧着し、該電極部とリード端子との間をワイヤにより
接続するワイヤボンディング方法において、テーブルに
対するリードフレームの浮上りを検出する手段と、上記
浮上り状態に応じて、電極部とリード端子に対するワイ
ヤの圧着力の付与状態を調整する圧着調整手段を備えて
なるワイヤボンディング方法。
（２）上記圧着調整手段が、ワイヤ端部の押付け荷重調
整手段である特許請求の範囲第１項に記載のワイヤボン
ディング方法。
（３）上記圧着調整手段が、ワイヤ端部のスクラブ量調
整手段である特許請求の範囲第１項に記載のワイヤボン
ディング方法。