JPS6342855B2 - - Google Patents
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- JPS6342855B2 JPS6342855B2 JP56150769A JP15076981A JPS6342855B2 JP S6342855 B2 JPS6342855 B2 JP S6342855B2 JP 56150769 A JP56150769 A JP 56150769A JP 15076981 A JP15076981 A JP 15076981A JP S6342855 B2 JPS6342855 B2 JP S6342855B2
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- bonding
- ultrasonic
- capillary
- horn
- horns
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
- B23K20/004—Wire welding
- B23K20/005—Capillary welding
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07531—Techniques
- H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
- H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
-
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- H10W72/90—Bond pads, in general
- H10W72/951—Materials of bond pads
- H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置のワイヤボンデイング装
置にかかり、特に半導体装置の組立てに用いられ
る超音波ワイヤボンデイング装置の改良に関す
る。
置にかかり、特に半導体装置の組立てに用いられ
る超音波ワイヤボンデイング装置の改良に関す
る。
従来から半導体装置の組立工程において半導体
素子の電極をリードにボンデイングするのに熱圧
着法が多く用いられてきたが、これには被ボンデ
イング部を300〜350℃の高温に熱する必要がある
ことと、ボンデイングワイヤ、外囲器のめつき等
に金を用いるので高価につくなどの欠点があつ
た。これに対しボンデイングワイヤにアルミニウ
ムを用い、外囲器のめつきを薄くするなどの対策
がなされてきたが、これらについても未だ次にあ
げる問題があつた。すなわち、まず、外囲器の貴
金属めつき厚を低減することにより外囲器の耐熱
度が低下するので、加熱温度が100゜〜200℃です
むボンデイング方法として超音波併用熱圧着法を
とることが考えられるが、これは貴金属の使用が
全くなくなつてはいない。そこでニツケル、鉄、
すず等の表面にすれば超音波ボンデイングのほか
にないが、この超音波ボンデイング法は超音波の
振動方向のみに有効で、例えば第１図に示す集積
回路装置におけるボンデイングのＡ列、Ｂ列のよ
うに方向の異なるボンデイングを施すものに対し
ては不適当である。
素子の電極をリードにボンデイングするのに熱圧
着法が多く用いられてきたが、これには被ボンデ
イング部を300〜350℃の高温に熱する必要がある
ことと、ボンデイングワイヤ、外囲器のめつき等
に金を用いるので高価につくなどの欠点があつ
た。これに対しボンデイングワイヤにアルミニウ
ムを用い、外囲器のめつきを薄くするなどの対策
がなされてきたが、これらについても未だ次にあ
げる問題があつた。すなわち、まず、外囲器の貴
金属めつき厚を低減することにより外囲器の耐熱
度が低下するので、加熱温度が100゜〜200℃です
むボンデイング方法として超音波併用熱圧着法を
とることが考えられるが、これは貴金属の使用が
全くなくなつてはいない。そこでニツケル、鉄、
すず等の表面にすれば超音波ボンデイングのほか
にないが、この超音波ボンデイング法は超音波の
振動方向のみに有効で、例えば第１図に示す集積
回路装置におけるボンデイングのＡ列、Ｂ列のよ
うに方向の異なるボンデイングを施すものに対し
ては不適当である。
この発明は叙上の従来の欠点に対しこれを改良
するためのボンデイング装置を提供するものであ
る。
するためのボンデイング装置を提供するものであ
る。
この発明にかかる半導体装置のワイヤボンデイ
ング装置は、ワイヤボンデイングが施される部分
にワイヤの端を圧接する１つのキヤピラリに対し
それぞれ別々の超音波発振器からエネルギの供給
をうける複数のホーンを互いに振動方向が異なる
ように接続し、被ボンデイング部の配置如何によ
つて各超音波発振器から各ホーンに供給されるエ
ネルギ量を相対的に変化させることができるよう
に構成されている。
ング装置は、ワイヤボンデイングが施される部分
にワイヤの端を圧接する１つのキヤピラリに対し
それぞれ別々の超音波発振器からエネルギの供給
をうける複数のホーンを互いに振動方向が異なる
ように接続し、被ボンデイング部の配置如何によ
つて各超音波発振器から各ホーンに供給されるエ
ネルギ量を相対的に変化させることができるよう
に構成されている。
次にこの発明を１実施例につき詳細に説明す
る。第２図に上面図、第３図に側面図で示すよう
に、ボンデイングキヤピラリ１に例えば２個の超
音波ホーン２ｘ，２ｙを各々の振動方向が異なる
ように接続する。一方の超音波ホーン２ｘはＸ方
向、これと直交するように設けられた他方の超音
波ホーン２ｙはＹ方向の超音波振動をキヤピラリ
に付与する。各ホーンはそれぞれに振動子３ｘ，
３ｙによつて駆動され、振動子３ｘ，３ｙおよび
各ホーン２ｘ，２ｙは１つの振動子ホルダ４によ
つて支持されている。振動子３ｘ，３ｙはそれぞ
れ別々の超音波発振器５ｘ，５ｙに接続されて超
音波エネルギを供給される。振動子ホルダ４は上
下動カム６によつて駆動されるようになつてい
る。周知のように集積回路装置は通常16〜70個の
ボンデイングパツドを有し、各パツドは半導体素
子を中心に360゜あらゆる方向に設けられるように
なつている。通常ワイヤボンデイングは次のよう
に行なわれる。すなわち、リードフレーム上に半
導体素子ペレツトが設置された組立体がボンデイ
ング装置のボンデイングポジシヨンに至ると、ま
ずリードフレームに機械的位置ぎめが行なわれ、
ついで半導体素子ペレツトの位置ぎめが施され
る。この半導体素子ペレツトの位置ぎめは素子の
１つの対角線の端にある２つのボンデイングパツ
ドの位置を基準として行なわれ、この２つのボン
デイングパツドと他のパツドとの相対的位置関係
は予め入力された各パツドについての座標に照ら
し中央処理装置（CPUと略称する）で計算され
る。このように計算された半導体素子の各ボンデ
イングパツドとリードフレームの各リードとの位
置関係より各々のボンデイングワイヤの角度を
CPUで計算したのちボンデイングを行なうよう
になつている。上述の実施例で示した本発明の装
置では個々のボンデイングパツドについてCPU
で計算されたボンデイング角度についてCPUで
計算されたボンデイング角度にもとづいて各超音
波発振器から供給される超音波エネルギの相対的
比率を調節する。例えば、Ｙ方向のプラス（＋）
方向のボンデイング角度を0゜、Ｙ方向のマイナス
（−）方向のボンデイング角度を180゜、Ｘ方向の
（−）方向のボンデイング角度を90゜、Ｘ方向の
（＋）方向のボンデイング角度を270゜としたとき、 (a) ボンデイング角度が0゜または180゜のときは超
音波の印加を超音波ホーン２ｙだけにする。
る。第２図に上面図、第３図に側面図で示すよう
に、ボンデイングキヤピラリ１に例えば２個の超
音波ホーン２ｘ，２ｙを各々の振動方向が異なる
ように接続する。一方の超音波ホーン２ｘはＸ方
向、これと直交するように設けられた他方の超音
波ホーン２ｙはＹ方向の超音波振動をキヤピラリ
に付与する。各ホーンはそれぞれに振動子３ｘ，
３ｙによつて駆動され、振動子３ｘ，３ｙおよび
各ホーン２ｘ，２ｙは１つの振動子ホルダ４によ
つて支持されている。振動子３ｘ，３ｙはそれぞ
れ別々の超音波発振器５ｘ，５ｙに接続されて超
音波エネルギを供給される。振動子ホルダ４は上
下動カム６によつて駆動されるようになつてい
る。周知のように集積回路装置は通常16〜70個の
ボンデイングパツドを有し、各パツドは半導体素
子を中心に360゜あらゆる方向に設けられるように
なつている。通常ワイヤボンデイングは次のよう
に行なわれる。すなわち、リードフレーム上に半
導体素子ペレツトが設置された組立体がボンデイ
ング装置のボンデイングポジシヨンに至ると、ま
ずリードフレームに機械的位置ぎめが行なわれ、
ついで半導体素子ペレツトの位置ぎめが施され
る。この半導体素子ペレツトの位置ぎめは素子の
１つの対角線の端にある２つのボンデイングパツ
ドの位置を基準として行なわれ、この２つのボン
デイングパツドと他のパツドとの相対的位置関係
は予め入力された各パツドについての座標に照ら
し中央処理装置（CPUと略称する）で計算され
る。このように計算された半導体素子の各ボンデ
イングパツドとリードフレームの各リードとの位
置関係より各々のボンデイングワイヤの角度を
CPUで計算したのちボンデイングを行なうよう
になつている。上述の実施例で示した本発明の装
置では個々のボンデイングパツドについてCPU
で計算されたボンデイング角度についてCPUで
計算されたボンデイング角度にもとづいて各超音
波発振器から供給される超音波エネルギの相対的
比率を調節する。例えば、Ｙ方向のプラス（＋）
方向のボンデイング角度を0゜、Ｙ方向のマイナス
（−）方向のボンデイング角度を180゜、Ｘ方向の
（−）方向のボンデイング角度を90゜、Ｘ方向の
（＋）方向のボンデイング角度を270゜としたとき、 (a) ボンデイング角度が0゜または180゜のときは超
音波の印加を超音波ホーン２ｙだけにする。
(b) ボンデイング角度が90゜または270゜のときは
超音波の印加を超音波ホーン２ｘだけにする。
超音波の印加を超音波ホーン２ｘだけにする。
(c) ボンデイング角度が45゜、135゜、225゜、315゜等
の場合は超音波ホーン２ｙ，２ｘの各々に全エ
ネルギのたとえば65％を印加する。
の場合は超音波ホーン２ｙ，２ｘの各々に全エ
ネルギのたとえば65％を印加する。
このように、個々の被ボンデイング部の配置如
何によつて各発振器から各ホーンに供給されるエ
ネルギを相対的に変化させるように予めCPUに
プログラムしておくとよい。ただし、両方のホー
ンに同時にエネルギを印加するときは相殺されな
いように発振器のタイミングを調整する必要があ
る。
何によつて各発振器から各ホーンに供給されるエ
ネルギを相対的に変化させるように予めCPUに
プログラムしておくとよい。ただし、両方のホー
ンに同時にエネルギを印加するときは相殺されな
いように発振器のタイミングを調整する必要があ
る。
この発明によれば、外囲器またはボンデイング
ワイヤに高価な貴金属を用いることなく、しかも
低温度であらゆる方向にワイヤボンデイングが実
施できるので、半導体装置を廉価でかつ高い品質
のものに形成できるという顕著な利点がある。
ワイヤに高価な貴金属を用いることなく、しかも
低温度であらゆる方向にワイヤボンデイングが実
施できるので、半導体装置を廉価でかつ高い品質
のものに形成できるという顕著な利点がある。
なお、この発明は超音波ホーンの数、上下駆動
カムの数を任意に組合わせ設定してよい。
カムの数を任意に組合わせ設定してよい。
第１図は集積回路装置のボンデイング部を示す
上面図、第２図ないし第４図はこの発明の１実施
例を説明するための図で第２図は上面図、第３図
は側面図、第４図は構成を説明するための系統図
である。 １……ボンデイングキヤピラリ、２ｘ，２ｙ…
…超音波ホーン、３ｘ，３ｙ……振動子、４……
振動子ホルダ、５ｘ，５ｙ……超音波発振器、６
……上下動カム。
上面図、第２図ないし第４図はこの発明の１実施
例を説明するための図で第２図は上面図、第３図
は側面図、第４図は構成を説明するための系統図
である。 １……ボンデイングキヤピラリ、２ｘ，２ｙ…
…超音波ホーン、３ｘ，３ｙ……振動子、４……
振動子ホルダ、５ｘ，５ｙ……超音波発振器、６
……上下動カム。
Claims (1)
- １ 超音波発振器の発するエネルギを順次振動
子、ホーンを経てキヤピラリに印加し半導体装置
の被ボンデイング部に対してワイヤボンデイング
する装置において、１つのキヤピラリに対しそれ
ぞれ別々の発振器からエネルギの供給を受ける複
数のホーンを互いに振動方向が異なるように接続
し、個々の被ボンデイング部の配置如何に応じて
各超音波発振器から各ホーンに供給されるエネル
ギ量を相対的に変化させ得るように構成されたこ
とを特徴とする半導体装置のワイヤボンデイング
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150769A JPS5852838A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体装置のワイヤボンデイング装置 |
| GB08227326A GB2109732B (en) | 1981-09-25 | 1982-09-24 | Wire bonding apparatus for semiconductor device |
| US06/423,091 US4466565A (en) | 1981-09-25 | 1982-09-24 | Wire bonding apparatus for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150769A JPS5852838A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体装置のワイヤボンデイング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852838A JPS5852838A (ja) | 1983-03-29 |
| JPS6342855B2 true JPS6342855B2 (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=15504010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150769A Granted JPS5852838A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 半導体装置のワイヤボンデイング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4466565A (ja) |
| JP (1) | JPS5852838A (ja) |
| GB (1) | GB2109732B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4815001A (en) * | 1986-05-30 | 1989-03-21 | Crestek, Inc. | Ultrasonic wire bonding quality monitor and method |
| JP3049526B2 (ja) * | 1992-06-23 | 2000-06-05 | 株式会社新川 | 超音波ワイヤボンデイング方法 |
| US5494207A (en) * | 1994-05-20 | 1996-02-27 | National Semiconductor Corporation | Wire bonder transducer arrangement and method |
| DE4439470C2 (de) * | 1994-11-08 | 1999-05-20 | Herrmann Ultraschalltechnik | Vorrichtung zum Ultraschallbearbeiten eines Werkstücks |
| US5772103A (en) * | 1996-09-25 | 1998-06-30 | Hofius, Sr.; David V. | Method and apparatus for friction torque welding |
| US6121716A (en) * | 1997-07-11 | 2000-09-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus and method for prevention of cracking in welded brittle alloys |
| JP3566039B2 (ja) * | 1997-07-29 | 2004-09-15 | 株式会社新川 | ボンディング装置 |
| US6296726B1 (en) | 2000-06-13 | 2001-10-02 | Silgan Containers Corporation | Method and apparatus for spin welding container closures |
| JP5930423B2 (ja) * | 2014-05-09 | 2016-06-08 | 株式会社カイジョー | ボンディング装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3212695A (en) * | 1962-10-03 | 1965-10-19 | North American Aviation Inc | Welding control device |
| US3357090A (en) * | 1963-05-23 | 1967-12-12 | Transitron Electronic Corp | Vibratory welding tip and method of welding |
| SU423592A1 (ru) * | 1972-12-07 | 1974-04-15 | Л. Н. Петров | Устройство для ультразвуковой сварки |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56150769A patent/JPS5852838A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-24 GB GB08227326A patent/GB2109732B/en not_active Expired
- 1982-09-24 US US06/423,091 patent/US4466565A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2109732A (en) | 1983-06-08 |
| GB2109732B (en) | 1985-03-27 |
| JPS5852838A (ja) | 1983-03-29 |
| US4466565A (en) | 1984-08-21 |
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