JPS628021B2 - - Google Patents

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JPS628021B2
JPS628021B2 JP56135280A JP13528081A JPS628021B2 JP S628021 B2 JPS628021 B2 JP S628021B2 JP 56135280 A JP56135280 A JP 56135280A JP 13528081 A JP13528081 A JP 13528081A JP S628021 B2 JPS628021 B2 JP S628021B2
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JP
Japan
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wire
bonding
feed length
spark
wire feed
Prior art date
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Application number
JP56135280A
Other languages
English (en)
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JPS5834938A (ja
Inventor
Kazuya Noguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS5834938A publication Critical patent/JPS5834938A/ja
Publication of JPS628021B2 publication Critical patent/JPS628021B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
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    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/015Manufacture or treatment of bond wires
    • H10W72/01551Changing the shapes of bond wires
    • HELECTRICITY
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    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor
    • H10W72/07141Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
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    • H10W72/07511Treating the bonding area before connecting, e.g. by applying flux or cleaning

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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はボンデイング装置にかかり、とくに
NTCワイヤーボンデイング装置に関する。
NTCワイヤーボンデイング装置とは現在半導
体の組立て工程におけるワイヤーボンデイング作
業に使用されるボンデイング装置の1つである。
この装置のボンデイングの特徴は熱圧着を利用し
てワイヤーをICチツプ上のパツドとリードフレ
ーム上のリード間にボンデイングするところにあ
り、この時第1ボンド(パツド側)で接合される
ワイヤーの先端部は、接合度の向上とボンデイン
グツールからのワイヤーが抜ける事を防止する意
味からボール形状にされる。ワイヤー先端部にボ
ールを形成させる方法としては火炎でワイヤーを
溶かしてボールを形成させる方法もあるが、現在
多く使用されているのはワイヤーと適当な間隔に
置かれたスパーク電極間に高電圧を印加すること
により、ワイヤー、スパーク電極間でスパークを
発生させてワイヤーを溶かしボールを形成する方
法である。
通常この装置でのボンデイングはICチツプ上
のボンデイングパツドに第一ボンドするが、この
時、ワイヤーの接合面であるボールつぶれ面は、
パツド近くの回路配線に短絡することをさけるた
めに、完全にボンデイングパツド内に入る必要が
ある。ボールつぶれ面がボンデイングパツドから
はみ出る原因としてボンデイング精度(装置自体
の誤差等により、ボンデイングパツド中心とボー
ル中心がずれる)も考えられるが、現在ではその
ずれは10〜20μm程度まで押えられるようになつ
ているので、はみ出る最大の原因はボール径のバ
ラツキである。一方、ボール径がばらつくと前項
とは逆に、小さ過ぎてワイヤーがボンデイングツ
ールから抜けたり、ボールのつぶれ面積が小さい
ため接合力が弱くなり、パツドからはがれるとい
つた現象が出てくる。このボール径のバラツキは
ボンデイングツールから出ているワイヤ先端部と
スパーク電極とのギヤツプが大いに関係する。こ
こで、ボンデイングツールより出ているワイヤー
の長さをワイヤーフイード長と呼ぶ。ボンデイン
グ作業で、第2ボンドが終るとワイヤーが引きち
ぎられボンデイングツールが上昇するが、この後
引きちぎられたワイヤーは適当なワイヤーフイー
ド長に保たれる。ボンデイングツールがスパーク
位置まで上昇するとスパーク電極が振り出されワ
イヤーとスパーク電極間でスパークが発生してワ
イヤー先端部にボールが形成される。現状ではボ
ンデイングツールとスパーク電極間距離、スパー
ク電圧(ワイヤーとスパーク電極間印加電圧)が
それぞれ一定であるから機械的なズレ等の原因
で、ワイヤーフイード長にバラツキが生じると当
然ワイヤーとスパーク電極間のギヤツプが変化す
るため、このギヤツプが小さいと大きな径のボー
ルができ、逆に大きいと小さな径のボールができ
るという現象が起る。
本発明はこのような事を防止するためにワイヤ
ーフイード長を検出することによりワイヤーとス
パーク電極間のギヤツプの大きさを求め、その大
きさに応じてスパーク電圧を変化させる機構を付
加することにより、ギヤツプの大きさのバラツキ
に無関係に、一定の径のボールをワイヤー先端部
に形成し、それにより安定したボンデイングを行
なうボンデイング装置を提供せんとするものであ
る。
すなわち、本発明の機構は実施例として、
CCD一次元センサー(ラインセンサー)素子と
光学レンズを用いたCCDカメラによりワイヤー
フイード長の変化量を検出し、それによりワイヤ
ー先端部とスパーク電極間ギヤツプの大きさを求
める。ここで、ワイヤーフイード検出の為の基準
点を最適ワイヤーフイード長の時のワイヤー先端
部位置に定める。ボンデイングツールと基準点間
の距離と、ボンデイングツールとスパーク電極間
距離を予め計測しておくと、基準点に対するワイ
ヤーフイード長の変化量を検出することは、間接
的にワイヤーフイード長およびワイヤーとスパー
ク電極のギヤツプの大きさを検出したことになる
から、このワイヤーフイード長の変化量の検出信
号でスパーク電圧の制御を行なう。従つて、
CCDカメラよりワイヤーフイード長変化検出信
号として出力される電気信号をカメラ制御部へ入
力し、ここで適当な大きさに変換されて出力され
た信号をスパーク電圧制御部へ入力する。ここ
で、この信号を基にスパーク時、適当なスパーク
電圧をワイヤー、スパーク電極間に印加すること
により、ワイヤーフイード長がバラついても各ワ
イヤーに一定径のボールを形成させる。本発明を
実行することにより、より安定したボンデイング
作業の続行が可能となる。
次に本発明の実施例について図面を用いて詳細
に説明する。第1図は本実施例のワイヤーフイー
ド長検出機構の原理を示す簡単な機構図とその検
知方法を示す。ワイヤー4の検出部はCCDカメ
ラ8であり、これは光学レンズ6、CCD一次元
センサー(ラインセンサー)7、信号出力回路
(図示せず)から構成される。CCD一次元センサ
ー7とは光電変換−電荷蓄積−転送機能を有し光
から電気信号への変換が可能な素子(以後は
CCD素子7と呼ぶ)である。このCCD素子7の
受光部10に光が入射されると光の当つた各単位
素子(以下ビツト11と称す)にその光の量に応
じた電圧が生じるので、各ビツト11の電圧を1
個づつ出力させて値を調べ、電圧の生じているビ
ツト11の数をカウントすることにより光の入射
した部分の長さ(あるいは、光の当つていない部
分の長さ)を測定することができる。本実施例は
CCD素子7のこの特性を利用しワイヤー4の基
準点1に対する変化を検出する。
第1図において、ワイヤー4は光源としてのレ
ンズランプ2及び光学レンズ6によりCCD素子
7の受光部10に拡大像9として投影される。受
光部10の拡大像9ができた部分の出力電圧はで
きない部分より、低い出力電圧(黒レベル)とな
る。像ができないで、光がそのまま入射する受光
部10の出力電圧を白レベル、像のできる部分の
出力電圧を黒レベルとする。CCDカメラ8の中
心と基準点1をマツチングさせているので、第1
図のようにワイヤー4が基準点1までの最適ワイ
ヤーフイード長であればCCD素子7の受光部1
0の中心より下は全て黒レベル、上は全て白レベ
ルとなる。第2,3図はワイヤーフイード長が変
化した時の図を示してある。第2図はワイヤーが
基準点1まで達しない場合で、第3図はワイヤー
が基準点1を超える場合を示してあるが、第2,
3図から解るようにワイヤーフイード長に変化が
あるとその変化に応じた拡大像9a,9bができ
るため、受光部10の黒レベルもそれに応じて変
化する。第4図A,Bは、CCD素子7の受光部
10にワイヤー4の拡大像9が重つた状態の正面
図を示してある。第4図Aは第1図に対応し、ワ
イヤー4のワイヤーフイード長が最適ワイヤーフ
イード長である時、ワイヤーの拡大像9はCCD
素子7の受光部10に第4図Aのように重なる。
第4図Bは同様に第3図に対応してある。
以上のように、ワイヤー4の基準点に対するワ
イヤーフイード長の変化はCCD素子7の受光部
10の黒レベルの変化を検出することにより求め
られる。以上がワイヤーフイード長検出機構の原
理である。
第5図は本実施例のワイヤーフイード長検出機
構を取り付けたボンデイング装置のボンデイング
作業部を示す。CCDカメラ8は支柱13により
光学レンズの中心が、基準点(最適ワイヤーフイ
ード長時のワイヤー4の先端部位置)にマツチン
グする位置で、ボンダーヘツド(図示せず)に固
定する。ボンデイング作業においてスパーク時の
ボンデイングツール3の位置は常に一定であるの
でCCDカメラ8を一度正確に固定すると以後は
機械的に動作させる必要はない。レンズランプ2
はワイヤー4の拡大像9(第1図)が、最もクリ
アーになる位置でボンダーヘツド(図示せず)に
固定する(像の感度は後述のCCDカメラ制御部
14で表示される)。ボンデイング作業時、第
1、第2ボンド後ボンデイングアーム12が上昇
してスパーク位置に達すると、ワイヤー4のワイ
ヤーフイード長がCCDカメラ8に取り込まれ、
そのワイヤーフイード長検出信号dが、CCDカ
メラ8より出力される。信号dはカメラ制御部へ
入力される。カメラ制御部では検出信号dの大き
さにより、現在の拡大像9(第1図)の感度を求
め、それを表示する機能等を持ち、検出信号dを
適当な値に変換させた後、スパーク電圧可変信号
cとしてスパーク電圧制御部15へ出力する。ス
パーク電圧制御部15ではスパーク電圧可変信号
cに基づいたスパーク電圧(ワイヤーとスパーク
電極間電圧)をスパーク時ワイヤーカツトクラン
プ11とスパーク電極間に印加する(スパーク時
ワイヤーはワイヤーカツトクランプにクランプさ
れている)。上記の操作を行なう事により、ワイ
ヤー4のワイヤーフイード長が変化しても一定の
径のボールをワイヤー4に形成することが可能と
なる。
以上により本発明のワイヤフイード長検出機構
をワイヤーボンデイング装置に付加することによ
り、安定したボンデイング作業が実現され半導体
回路の生産に寄与する所は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は本発明の一実施
例を示す図である。第4図は第1図、第2図およ
び第3図で示すワイヤーフイード長検出機構の原
理を説明する為の図である。第5図は第1図、第
2図、第3図で示すワイヤーフイード長検出機構
を使用したワイヤーボンデイング装置のボンデイ
ング作業部の概略図である。 尚図において、1……基準点、2……レンズラ
ンプ、3……ボンデイングツール、4……ワイヤ
ー、5……スパーク電極、6……光学レンズ、7
……CCD一次元センサー素子、8……CCDカメ
ラ、9……ワイヤーの拡大像、10……CCD一
次元センサー素子の受光部、11……CCD一次
元センサー素子の受光部の単位素子、12……ア
ーム、13……CCDカメラ支柱、14……CCD
カメラ制御部、15……スパーク電圧制御部、
a,b……スパーク電圧供給回路、c……スパー
ク電圧可変信号、d……ワイヤーフイード長検出
信号、である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 半導体素子のワイヤーボンデイング装置にお
    いて、ボンデイングツールからのフイード量を検
    出することによりワイヤーとスパーク電極間ギヤ
    ツプを求め、その量に応じてワイヤースパーク電
    極間印加電圧を変化させる手段を具備したことを
    特徴とするボンデイング装置。
JP56135280A 1981-08-27 1981-08-27 ボンデイング装置 Granted JPS5834938A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56135280A JPS5834938A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ボンデイング装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP56135280A JPS5834938A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ボンデイング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5834938A JPS5834938A (ja) 1983-03-01
JPS628021B2 true JPS628021B2 (ja) 1987-02-20

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ID=15148010

Family Applications (1)

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JP56135280A Granted JPS5834938A (ja) 1981-08-27 1981-08-27 ボンデイング装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4530984B2 (ja) * 2005-12-28 2010-08-25 株式会社新川 ワイヤボンディング装置、ボンディング制御プログラム及びボンディング方法
JP5426000B2 (ja) * 2012-11-16 2014-02-26 株式会社新川 ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法

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JPS5834938A (ja) 1983-03-01

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