JPS6373530A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents
ワイヤボンデイング装置Info
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- JPS6373530A JPS6373530A JP61218381A JP21838186A JPS6373530A JP S6373530 A JPS6373530 A JP S6373530A JP 61218381 A JP61218381 A JP 61218381A JP 21838186 A JP21838186 A JP 21838186A JP S6373530 A JPS6373530 A JP S6373530A
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- wire
- bonding
- capillary tube
- light receiving
- semiconductor element
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
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- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はワイヤボンディング装置に関し、特に半導体素
子の組立工程において用いられるワイヤボンディング装
置に関する。
子の組立工程において用いられるワイヤボンディング装
置に関する。
従来、半導体素子の組立てにおいて半導体素子の電極パ
ッドとリードフレームの内部リードとを金やアルミニウ
ムなどの細いワイヤで接続する際にワイヤボンディング
装置が用いられている。従来のワイヤボンディング装置
はワイヤをボンディング接続する際、水平方向および垂
直方向の駆動手段で駆動される導管（キャピラリチュー
ブ）がワイヤを挟み一方にボンディングした後そのワイ
ヤを高さｈだけ移動させ、次に他方にボンディングする
構造である。
ッドとリードフレームの内部リードとを金やアルミニウ
ムなどの細いワイヤで接続する際にワイヤボンディング
装置が用いられている。従来のワイヤボンディング装置
はワイヤをボンディング接続する際、水平方向および垂
直方向の駆動手段で駆動される導管（キャピラリチュー
ブ）がワイヤを挟み一方にボンディングした後そのワイ
ヤを高さｈだけ移動させ、次に他方にボンディングする
構造である。
例えば、この従来のワイヤボンディング装置によって製
造される半導体素子のボンディング接続部の一例を第４
図（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
造される半導体素子のボンディング接続部の一例を第４
図（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、まづワイヤボンデ
ィング装置のボンディングヘッド（図示省略）に設けら
れたキャピラリチューブ４に貫通させたワイヤ５の先端
に電気放電により金属ボール１７を形成し、これを半導
体素子７の上に設けられた電極パッド１５に圧着する。
ィング装置のボンディングヘッド（図示省略）に設けら
れたキャピラリチューブ４に貫通させたワイヤ５の先端
に電気放電により金属ボール１７を形成し、これを半導
体素子７の上に設けられた電極パッド１５に圧着する。
次に、第４図（ｃ）、（ｄ）に示すように、キャピラリ
チューブ４を高さｈまで上昇させそれをつぎにボンディ
ング接続する内部リード側へ徐々に移動させる。
チューブ４を高さｈまで上昇させそれをつぎにボンディ
ング接続する内部リード側へ徐々に移動させる。
次に、第４図（ｅ）に示すように、ワイヤ５の余分な部
分を戻しループを形成しながら内部リード１６にワイヤ
５の他端を圧着する。しかる後、ワイヤ５をキャピラリ
チューブ４の上に設けたクランプ（図示省略）で固定し
所定の長さに切断してボンディング接続を完成させてい
る０次に、外観チェック工程で目視観察しワイヤ５の形
状をチヱックしていた。 ・ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来のワイヤボンディング装置によるワイヤの
接続は、キャピラリチューブ４の上昇量りが一定である
ため、ワイヤ長が短い場合や長い場合には、第５図（ａ
）、（ｂ）に示すように、ワイヤ５のつっばりや、たる
みが発生し、断線を生じたり、隣接するワイヤや他の内
部リードとの接触を生ずる恐れがあった。このボンディ
ング接続の事故は半導体装置の製造歩留の向上をはばむ
ものであった。
分を戻しループを形成しながら内部リード１６にワイヤ
５の他端を圧着する。しかる後、ワイヤ５をキャピラリ
チューブ４の上に設けたクランプ（図示省略）で固定し
所定の長さに切断してボンディング接続を完成させてい
る０次に、外観チェック工程で目視観察しワイヤ５の形
状をチヱックしていた。 ・ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来のワイヤボンディング装置によるワイヤの
接続は、キャピラリチューブ４の上昇量りが一定である
ため、ワイヤ長が短い場合や長い場合には、第５図（ａ
）、（ｂ）に示すように、ワイヤ５のつっばりや、たる
みが発生し、断線を生じたり、隣接するワイヤや他の内
部リードとの接触を生ずる恐れがあった。このボンディ
ング接続の事故は半導体装置の製造歩留の向上をはばむ
ものであった。
このため、最近では、ワイヤの長さによってキャピラリ
チューブの上昇量りを変えワイヤの引出し量を変えるこ
とも行われているが、キャピラリチューブの内面とワイ
ヤとの摩擦がキャピラリチューブの個体差や磨耗による
経時変化により一定ではないこと、およびボンディング
方向の違いによるワイヤへの張力の差が大きく影響を及
ぼすこと等からキャピラリチューブの上昇量の設定は非
常に困難であった。
チューブの上昇量りを変えワイヤの引出し量を変えるこ
とも行われているが、キャピラリチューブの内面とワイ
ヤとの摩擦がキャピラリチューブの個体差や磨耗による
経時変化により一定ではないこと、およびボンディング
方向の違いによるワイヤへの張力の差が大きく影響を及
ぼすこと等からキャピラリチューブの上昇量の設定は非
常に困難であった。
また、上述のとおり、ボンディング接続後にワイヤ形状
の外観チェックにおいて作業者の目視観察も半導体素子
の製造上必要であった。
の外観チェックにおいて作業者の目視観察も半導体素子
の製造上必要であった。
本発明の目的は、従来のかかる隣接するワイヤ間の接触
およびワイヤと内部リードの接触等を防止し、半導体装
置の製造歩留の向上とボンディング接続後の作業者の目
視観察の必要のないワイヤボンディング装置を提供する
ものである。
およびワイヤと内部リードの接触等を防止し、半導体装
置の製造歩留の向上とボンディング接続後の作業者の目
視観察の必要のないワイヤボンディング装置を提供する
ものである。
本発明のワイヤボンディング装置は、架台上に設けたＸ
−Ｙ方向駆動ステージと、前記Ｘ−Ｙ方向駆動ステージ
上に設けられ、内部にワイヤを貫通させるキャピラリチ
ューブを垂直方向に駆動させる手段を有するボンディン
グヘッドと、前記架台上に設けられ、ボンディングされ
る半導体素子の両側に対抗配置した投光部と受光部とを
搭載したボンディングステージと、前記キャピラリチュ
ーブの上方に配置したテレビカメラと、前記テレビカメ
ラから撮像され転送された半導体素子の位置を認識する
認識ユニットと、前記受光部からのワイヤ形状情報と前
記テレビカメラからの前記半導体素子の位置情報とに基
づき、前記Ｘ−Ｙ方向駆動ステージとボンディングヘッ
ドのキャピラリチューブの動作を制御する制御ユニット
とを含んで構成される。
−Ｙ方向駆動ステージと、前記Ｘ−Ｙ方向駆動ステージ
上に設けられ、内部にワイヤを貫通させるキャピラリチ
ューブを垂直方向に駆動させる手段を有するボンディン
グヘッドと、前記架台上に設けられ、ボンディングされ
る半導体素子の両側に対抗配置した投光部と受光部とを
搭載したボンディングステージと、前記キャピラリチュ
ーブの上方に配置したテレビカメラと、前記テレビカメ
ラから撮像され転送された半導体素子の位置を認識する
認識ユニットと、前記受光部からのワイヤ形状情報と前
記テレビカメラからの前記半導体素子の位置情報とに基
づき、前記Ｘ−Ｙ方向駆動ステージとボンディングヘッ
ドのキャピラリチューブの動作を制御する制御ユニット
とを含んで構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのワイヤボン
ディング装置の構成図である。。
ディング装置の構成図である。。
第１図に示すように、架台１上に二個の直流サーボモー
タでＸ方向・Ｙ方向に駆動するＸ−Ｙ方向駆動ステージ
２を有し、その上に前記直流サーボモータの正・逆転で
キャピラリチューブ４を上下運動させるボンディングヘ
ッド３が搭載される。このボンディングヘッド３は前記
の上下運動を行うキャピラリチューブ４およびワイヤ５
を挟み切断するクランプなどを有し、そのキャピラリチ
ューブ４の中をワイヤ５が貫通する構造である。また、
架台１上にはボンディング接続する部材を搭載するため
のボンディングステージ６が固定される。そのボンディ
ングステージ６の上にはボンディングの対象となる半導
体素子７と、投光部８および受光部９からなるワイヤ形
状検出手段とが配置される。このワイヤ形状検出手段で
検出されたワイヤ情報は制御ユニット１０に送出される
。一方、ボンディングヘッド３に固定され、キャピラリ
チューブ４の上方に置かれたテレビカメラ１１からは機
料された映像をモニタ用テレビジョン１２へ写し出すと
ともに、その映像情報が認識ユニット１３に送られ解析
される。この認識ユニット１３では半導体素子７の位置
情報が制御ユニット１０を介して送られており、テレビ
カメラ１１からの位置情報と照合がとられ、その結果一
致出力情報が制御ユニット１０へ転送される。この結果
、制御ユニット１０はテレビカメラ１１により検出され
た位置の情報に基づきキャピラリチューブ４を水平方向
に駆動する場合はＸ−Ｙ方向駆動ステージ２に制御情報
を送出し、また垂直方向に駆動する場合にはボンディン
グヘッド３に制御情報を送出し動作を制御する。
タでＸ方向・Ｙ方向に駆動するＸ−Ｙ方向駆動ステージ
２を有し、その上に前記直流サーボモータの正・逆転で
キャピラリチューブ４を上下運動させるボンディングヘ
ッド３が搭載される。このボンディングヘッド３は前記
の上下運動を行うキャピラリチューブ４およびワイヤ５
を挟み切断するクランプなどを有し、そのキャピラリチ
ューブ４の中をワイヤ５が貫通する構造である。また、
架台１上にはボンディング接続する部材を搭載するため
のボンディングステージ６が固定される。そのボンディ
ングステージ６の上にはボンディングの対象となる半導
体素子７と、投光部８および受光部９からなるワイヤ形
状検出手段とが配置される。このワイヤ形状検出手段で
検出されたワイヤ情報は制御ユニット１０に送出される
。一方、ボンディングヘッド３に固定され、キャピラリ
チューブ４の上方に置かれたテレビカメラ１１からは機
料された映像をモニタ用テレビジョン１２へ写し出すと
ともに、その映像情報が認識ユニット１３に送られ解析
される。この認識ユニット１３では半導体素子７の位置
情報が制御ユニット１０を介して送られており、テレビ
カメラ１１からの位置情報と照合がとられ、その結果一
致出力情報が制御ユニット１０へ転送される。この結果
、制御ユニット１０はテレビカメラ１１により検出され
た位置の情報に基づきキャピラリチューブ４を水平方向
に駆動する場合はＸ−Ｙ方向駆動ステージ２に制御情報
を送出し、また垂直方向に駆動する場合にはボンディン
グヘッド３に制御情報を送出し動作を制御する。
次に、第１図に示すワイヤ形状検出手段の詳細を第２図
および第３図を参照して説明する。
および第３図を参照して説明する。
第２図はワイヤ形状検出部の拡大斜視図、第３図はワイ
ヤおよび受光部の拡大側面図である。
ヤおよび受光部の拡大側面図である。
第２図および第３図に示すように、ボンディングステー
ジ６（第１図参照）に置かれたリードフレームのアイラ
ンド部１４の上に半導体素子７を固着しその電極パッド
１５と内部リード１６とをワイヤ５でボンディング接続
する。このボンディング接続にあたり、ワイヤ５の形状
に異常がないか否かは投光部８の発光素子（図示省略）
と受光部９の受光面にほぼ対角線状に設けられた受光素
子９ａ、９ｂとで光学的に検出する。特に、第３図から
も明らかなように、ワイヤらがつっばって接続された場
合には受光素子９ａへの光量が減り、またワイヤ５がた
るんで接続された場合には受光素子９ｂへの光量が減る
ことになる。このワイヤ５の形状に関する情報は、前述
のとおり制御ユニトｌＯへフィードバックされ、ワイヤ
５がつつばる場合はキャピラリチューブ４の上昇量りを
高く、またワイヤ５がたるむ場合は上昇量りを低く制御
することによってワイヤ５の形状を常に適正に保つこと
ができる。
ジ６（第１図参照）に置かれたリードフレームのアイラ
ンド部１４の上に半導体素子７を固着しその電極パッド
１５と内部リード１６とをワイヤ５でボンディング接続
する。このボンディング接続にあたり、ワイヤ５の形状
に異常がないか否かは投光部８の発光素子（図示省略）
と受光部９の受光面にほぼ対角線状に設けられた受光素
子９ａ、９ｂとで光学的に検出する。特に、第３図から
も明らかなように、ワイヤらがつっばって接続された場
合には受光素子９ａへの光量が減り、またワイヤ５がた
るんで接続された場合には受光素子９ｂへの光量が減る
ことになる。このワイヤ５の形状に関する情報は、前述
のとおり制御ユニトｌＯへフィードバックされ、ワイヤ
５がつつばる場合はキャピラリチューブ４の上昇量りを
高く、またワイヤ５がたるむ場合は上昇量りを低く制御
することによってワイヤ５の形状を常に適正に保つこと
ができる。
このように、ボンディングヘッド３に設けられたキャピ
ラリチューブ４は制御ユニト１０の制御情報により半導
体素子７の電極バッド１５と内部リード１６の間におい
てＸ−Ｙ方向だけでなく上下方向にも移動することによ
り、ワイヤ５を自動的に適正な状態にボンディング接続
することができる。
ラリチューブ４は制御ユニト１０の制御情報により半導
体素子７の電極バッド１５と内部リード１６の間におい
てＸ−Ｙ方向だけでなく上下方向にも移動することによ
り、ワイヤ５を自動的に適正な状態にボンディング接続
することができる。
以上説明したように、本発明はボンディング接続におけ
るワイヤ形状の異常を検出して制御ユニットへフィード
バックしキャピラリチューブの上昇位置を常に最適な状
態にコントロールすることにより、隣接するワイヤ間の
接触およびワイヤと内部リードの接触等を防止すること
ができ、半導体装置の製造歩留を向上させるばかりでな
く、ボンディング接続後の作業者による目視観察の必要
のないワイヤボンディング装置を得られる効果がある。
るワイヤ形状の異常を検出して制御ユニットへフィード
バックしキャピラリチューブの上昇位置を常に最適な状
態にコントロールすることにより、隣接するワイヤ間の
接触およびワイヤと内部リードの接触等を防止すること
ができ、半導体装置の製造歩留を向上させるばかりでな
く、ボンディング接続後の作業者による目視観察の必要
のないワイヤボンディング装置を得られる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのワイヤボン
ディング装置の構成図、第２図は第１図に示すワイヤ形
状検出部の拡大斜視図、第３図は第１図に示すワイヤお
よび受光部の拡大側面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は従来
のワイヤボンディング装置によって製造される工程順に
示した半導体素子とワイヤの接続状態図、第５図（ａ）
、（ｂ）は従来のワイヤボンディング装置によるワイヤ
の接続状態を示す図である。 １・・・架台、２・・・Ｘ−Ｙ方向駆動ステージ、３・
・・ボンディングヘッド、４・・・キャピラリチューブ
、５・・・ワイヤ、６・・・ボンディングステージ、７
・・・半導体素子、８・・・投光部、９・・・受光部、
９ａ、９ｂ・・・受光素子、１ｏ・・・制御ユニット、
１１・・・テレビカメラ、１３・・・認識ユニット、１
４・・・アイランド部、１５・・・電極パッド、１６・
・・内部リード。 彩２ 圀
ディング装置の構成図、第２図は第１図に示すワイヤ形
状検出部の拡大斜視図、第３図は第１図に示すワイヤお
よび受光部の拡大側面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は従来
のワイヤボンディング装置によって製造される工程順に
示した半導体素子とワイヤの接続状態図、第５図（ａ）
、（ｂ）は従来のワイヤボンディング装置によるワイヤ
の接続状態を示す図である。 １・・・架台、２・・・Ｘ−Ｙ方向駆動ステージ、３・
・・ボンディングヘッド、４・・・キャピラリチューブ
、５・・・ワイヤ、６・・・ボンディングステージ、７
・・・半導体素子、８・・・投光部、９・・・受光部、
９ａ、９ｂ・・・受光素子、１ｏ・・・制御ユニット、
１１・・・テレビカメラ、１３・・・認識ユニット、１
４・・・アイランド部、１５・・・電極パッド、１６・
・・内部リード。 彩２ 圀
Claims (1)
- 架台上に設けたＸ・Ｙ方向駆動ステージと、前記Ｘ・Ｙ
方向駆動ステージ上に設けられ、内部にワイヤを貫通さ
せるキャピラリチューブを垂直方向に駆動させる手段を
有するボンディングヘッドと、前記架台上に設けられ、
ボンディングされる半導体素子の両側に対抗配置した投
光部と受光部とを搭載したボンディングステージと、前
記キャピラリチューブの上方に配置したテレビカメラと
、前記テレビカメラから撮像され転送された半導体素子
の位置を認識する認識ユニットと、前記受光部からのワ
イヤ形状情報と前記テレビカメラからの前記半導体素子
の位置情報とに基づき、前記Ｘ・Ｙ方向駆動ステージと
ボンディングヘッドのキャピラリチューブの動作を制御
する制御ユニットとを含み構成されることを特徴とする
ワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218381A JPS6373530A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | ワイヤボンデイング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61218381A JPS6373530A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | ワイヤボンデイング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373530A true JPS6373530A (ja) | 1988-04-04 |
Family
ID=16719007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61218381A Pending JPS6373530A (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | ワイヤボンデイング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6373530A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016803A (en) * | 1988-11-01 | 1991-05-21 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire bonding apparatus |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61218381A patent/JPS6373530A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5016803A (en) * | 1988-11-01 | 1991-05-21 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire bonding apparatus |
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