JPS63136538A - ワイヤボンデイング装置 - 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】 〔発明の目的〕 （虚業上の利用分野） 本発明は、酸化しやすい銅ワイヤなどを用いたワイヤボ
ンディングに適したワイヤボンディング装置に関する。

（従来の技術） 半導体装置の製造工程にはワイヤボンディング工程があ
る。これはリードフレームに設けられた電極部とリード
フレームに固着された半導体素子の電極部とをワイヤで
接続する作業である。これに用いるワイヤボンディング
装置は、第２図に示すように、予めＩＣなどの半導体素
子（１）を一定ピツチで固着したリードフレーム（２）
を、ガイド体（３）に沿って図示しない送り装置で一定
ピッチ送り、その途中のワイヤボンディングポジション
１４）に設けられたボンディングデバイス１５）により
ワイヤボンディングを行なう。すなわち、ワイヤボンデ
ィングポジション（４）に半導体素子（１）が送られて
米て停止すると、その下方に設けられたヒータブロック
（６）とネスト（力とからなる加熱装Ｒ（８）が上昇し
てリードフレーム（２）と半導体素子（１）を加熱し、
適温においてワイヤ（９）を保持したキャピラリα１が
操作されて、ワイヤ（９）を所定の位置に押圧して圧着
し、両電極間を接続した後、切断する。これを複数回繰
り返して１個の半導体素子（１）のワイヤボンディング
が完了する。

上述の工程においては、従来一般にリードフレーム（２
）は金とか銀でめっきされており、ワイヤ（９）は主と
して、金が用いられていた。

しかるに最近は原価低減のため、金のような貴金属の代
りに銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、な
どのような卑金属のワイヤ（９ａ）を用いることが種々
工夫されている。例えば、銀めっきリードフレーム（２
）に半導体素子（１）を固着し、卑金属の銅ワイヤ（９
ａ）を用いてワイヤボンディングを行なうことが工夫さ
れている。これを従来のワイヤボンディング装置でワイ
ヤボンディングを行なうと、まず、ワイヤボンディング
ボジシ。

ン（４）では、加熱装置（８）が上昇してリードフレー
ム（２）は、例えば３００℃に加熱された状態で銅ワイ
ヤ（９ａ）がボンディングされる。この際リードフレー
ム（２）は銀めっきされているので、窒素ガスとか不活
性ガスとかこれに水素を混合した還元性ガスなどを用い
た酸化防止の雰囲気は作られていない。

ワイヤボンディングが終ると、加熱装置（８）は下降し
、ワイヤボンディングされた半導体素子（１ａ）はリー
ドフレーム（２）とともに１ピッチ送られ次のポジショ
ン住りに送られ停止する。しかるにワイヤボンディング
の際リードフレーム（２）は加熱されていて、次のボジ
シ璽ンα２でしばらくの量大気中で加熱された状態に放
置される。ワイヤボンディング用金属細線として、銅な
どのような大気中で加熱により酸化し易い卑金属のワイ
ヤ（９ａ）を用いた場合はワイヤボンディングボジシ璽
ンでリードフレーム（２）が加熱されると、この熱がリ
ードフレーム（２）を介して次のワイヤボンディングさ
れた半導体素子を加熱するためワイヤ（９ａ）自身やワ
イヤボンディング接合部が劣化するという問題が生じて
来る。特に銅ワイヤ（９ａ）の場合は、電極パッドのア
ルミニウムとの間で金属間化合物が形成されることから
、これら金属間化合物の成長をできるだけ抑制しなけれ
ばならないという不都合がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、貴金属でめっきしたり一ドフレーム
に、卑金属のワイヤを用いたワイヤボンディングを、従
来のワイヤボンディング装置で行なうと、ワイヤが酸化
して劣化する不都合があるＯ 本発明は上述の不都合を解決するためになされたもので
、貴金属めっきのリードフレームに卑金属のワイヤを用
いてボンディングしてもワイヤの酸化や接合部の劣化な
どが起らないワイヤボンディング装置を提供することを
目的とする。

〔発明の構成〕

（間嘔点を解決するための手段と作用）本発明は、貴金
属でめっきしかつ半導体素子を固着したリードフレーム
を、ボンディングポジションで加熱して、卑金属からな
るワイヤでワイヤボンディングを行なうワイヤボンディ
ング装置において、 上記ワイヤボンディングポジシ璽ンの次のポジション方
向にワイヤボンディングされた上記半導体素子のリード
フレームに窒素または不活性ガスまたは還元性ガスまた
は空気を流出する流出口を設けたことを特徴とするワイ
ヤボンディング装置である。

そして、流出口から流出する気体により、速かに温度を
下げて酸化による劣化を防止する作用をもたせたワイヤ
ボンディング装置である。

（実施例） 以下、本発明の詳細を第１図に示す一実施例により説明
する。第１図は本実施例の主要部であるワイヤボンディ
ングボジシ璽ンＣ１）近傍を示したもので、この部分以
外は一般公知のワイヤボンディング装置と同様な構成で
ある。その概略を述べると、半導体素子（１）を固着し
たリードフレーム（２）を案内するガイド体（３）が、
水平方向に延在していて、これの一端側（本図左方）＃
４は複数個のＩＪ−ドフレーム（２）を離間積層して収
容した供給マガジン（図示しない）が配置されていて、
他端側にはワイヤボンディングがすんだリードフレーム
（２）全同様にして収容する収容マガジン（図示しない
）が配置されており、その中間位置にワイヤボンデイン
グポジションＱυが設けられている。そしてこの位置に
ボンディングデバイス（５）および加熱装置（８）が設
けられていて、従来例に述べたと同様に、ワイヤボンデ
ィングが行なわれる０なお従来例と同様な部分には、同
じ符号を付して詳細な説明は省略しである。

また、これの次のボジシ璽ンＣ２Ｊよりやや送り後方）
こは、気体（ト）をワイヤボンディングされた半導体素
子に吹きつけるための流出口（至）が設けられており、
ここから流出した冷却用気体（ハ）はワイヤボンディン
グのすんだ半導体素子（ｌａ）、　（ｌａ）およびその
近傍のリードフレーム（２）を覆って冷却する０次に本
実施例の作用につき説明する。

ボンディングボジシ、ｙ（２旧こ到達した半導体素子（
１）を固着した銀めっきされているリードフレーム（２
）は、上昇した加熱装置（７）により加熱され、適温に
おいてボンディングデバイス（５）により卑金属である
銅ワイヤ（９ａ）を用いてワイヤボンディングがなされ
る。この間リードフレーム（２）は貴金属の銀によしめ
っきされているので、不活性ガスなどによる酸化防止の
雰囲気は形成されていない。ボンディングが終ると、加
熱装置１７）が下降し、リードフレーム（２）は１ピッ
チ送られ、ワイヤボンディングされた半導体素子（ｌａ
）も次のポジション＠に送られる。このときはワイヤ（
９ａ）と、リードフレーム（２）の半導体素子（１ａ）
を固着した近傍は、前のボジシ冒ン０１）での加熱が、
リードフレーム（２）を介して次のボジシ四ンに伝わる
ので加熱され、まだ温度が高く、酸化する状態にあるが
、流出口（至）から出 噴出するように流入する気体１例えばアルゴンガス（ハ
）により急速に冷却され、しかも不活性ガスの雰囲気に
あるので一層酸化、劣化が防止される。

なお、本実施例においては、冷却用気体としてアルゴン
ガスを用いたが、空気、窒素、不活性ガス、これに水素
を混合した還元性ガスなど、いずれを用いてもよい。ま
たワイヤも銅に限らず、銅合金、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、など卑金属ならいずれを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したよう（ご、本発明のワイヤボンディング装
置は、ワイヤボンディングボジシッンの次のポジション
方向に気体を流出する流出口を設けて構成したので、ワ
イヤボンディングボジシ。

ンで加熱されて温度の高い状態で次のボジシ■ンに送ら
れたワイヤボンディングされた半導体素子などは、リー
ドフレームから伝わる熱でなかなか温度が下りにくいが
、流出口から気体を流出させることにより急速に冷やす
ことができるからワイヤが酸化するとか、劣化するよう
なことが防止されるので、貴金属めっきされたリードフ
レームに卑金属ワイヤによる高品質なワイヤボンデイン
フラ実施することができる。

【図面の簡単な説明】

ｔ４１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図。 第２図は従来例の要部を示す断面図である。 （１ａ）・・・　ワイヤボンディングされた半導体素子
。 （２）・・・リードフレーム、　　（９ａ）・・・卑金
属ワイヤ。 ２１１・・・ワイヤボンディングポジション。 （至）・・・次のポジション。 ■・・・気体、　　　　　弼・・・流出口。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子を固着しかつ貴金属でめっきしたリー
   ドフレームを加熱して銅または銅合金またはアルミニウ
   ムまたはアルミニウム合金などの卑金属からなるワイヤ
   でワイヤボンディングを行なうワイヤボンディング装置
   において、上記ワイヤボンディングを行なうワイヤボン
   ディングポジションの次のポジション方向にワイヤボン
   ディングされた半導体素子のリードフレームに窒素また
   は不活性ガス、または還元性ガス、または空気を流出す
   る流出口を設けたことを特徴とするワイヤボンディング
   装置。