JPS637643A - ワイヤボンダ− - Google Patents
ワイヤボンダ−Info
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- JPS637643A JPS637643A JP61152518A JP15251886A JPS637643A JP S637643 A JPS637643 A JP S637643A JP 61152518 A JP61152518 A JP 61152518A JP 15251886 A JP15251886 A JP 15251886A JP S637643 A JPS637643 A JP S637643A
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- bonding
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Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- 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】
〔概要〕
ワイヤボンダーにおいて、半導体素子上のボンディング
パッドへのワイヤボンディングが終了した時点で、ワイ
ヤとグイパッド間に通電し、この通電状況により、第１
のワイヤボンディングの状況を判定しワイヤボンディン
グの工程管理を容易にする。
パッドへのワイヤボンディングが終了した時点で、ワイ
ヤとグイパッド間に通電し、この通電状況により、第１
のワイヤボンディングの状況を判定しワイヤボンディン
グの工程管理を容易にする。
本発明はワイヤボンダーに係わり、詳しくは第１のワイ
ヤボンディングの接続状況を検査する機能を有するワイ
ヤボンダーに関する。
ヤボンディングの接続状況を検査する機能を有するワイ
ヤボンダーに関する。
半導体装置の大部分のものは、半導体素子から外部リー
ドへ金（Ａｕ）線、アルミニウム（ＡＩ）線等の配ＶＡ
（ワイヤ）をワイヤボンダｉにより接続している。
ドへ金（Ａｕ）線、アルミニウム（ＡＩ）線等の配ＶＡ
（ワイヤ）をワイヤボンダｉにより接続している。
このワイヤポンドの品質は、工程中の歩留りの低下だけ
でなく、製品になってからの断線やショート不良等の発
生に影響するので重要である。
でなく、製品になってからの断線やショート不良等の発
生に影響するので重要である。
現在のワイヤボンダーは殆どのものが自動化され、高速
でワイヤボンドが行われているので、細心の注意をはら
った充分な工程管理を実施する必要がある。
でワイヤボンドが行われているので、細心の注意をはら
った充分な工程管理を実施する必要がある。
しかし、従来のワイヤボンダーは、工程中にオンライン
でボンディング状況を把握する構造となっていないため
、抜取りによりチエツクしている。
でボンディング状況を把握する構造となっていないため
、抜取りによりチエツクしている。
しかし、この方法では突発的に発生する異常、散発的に
発生する異常に対して機敏に対応がとれないため品質管
理運用面で難がある。
発生する異常に対して機敏に対応がとれないため品質管
理運用面で難がある。
本発明はボンディング中の剥がれを工程中に常時監視す
ることにより、上記欠点を改善しようとするものである
。
ることにより、上記欠点を改善しようとするものである
。
第４図は従来例におけるワイヤボンダー構成模式図であ
る。
る。
この図において、１Ａはダイパッドで、この上に半導体
素子２を接着載置する。また１Ｂは外部リードで、ダイ
パッド１Ａと共にリードフレームと称する１枚の金属板
を打ち抜き加工したものを構成している。従ってワイヤ
ボンディング時点ではダイパッド１Ａと外部リード１Ｂ
は電気的に接続されている。
素子２を接着載置する。また１Ｂは外部リードで、ダイ
パッド１Ａと共にリードフレームと称する１枚の金属板
を打ち抜き加工したものを構成している。従ってワイヤ
ボンディング時点ではダイパッド１Ａと外部リード１Ｂ
は電気的に接続されている。
半導体素子２にはＡＩ電極のボンディングバンド３があ
り、この部分でＡｕ線のワイヤ８を接着するをキャピラ
リー４を通した後、このキャピラリー４の下でワイヤ８
に電気アークによりボールを形成し、このボールをキャ
ピラリー４で引っ掛けて、予めリードフレームを加熱す
ることにより温度が上がったボンディングバンド３に押
しつけて熱圧着して、第１のボンディングを行い、つい
でキャピラリー４を移動して外部リード１Ｂの上に熱圧
着して第２のボンディングを行う。ついでワイヤをクラ
ンプしてキャピラリー４を上げることによりワイヤを接
着点よりスプール側で切り離し、ついで又次のボンディ
ングのためのボールを形成する。これがワイヤボンダー
の主要動作である。
り、この部分でＡｕ線のワイヤ８を接着するをキャピラ
リー４を通した後、このキャピラリー４の下でワイヤ８
に電気アークによりボールを形成し、このボールをキャ
ピラリー４で引っ掛けて、予めリードフレームを加熱す
ることにより温度が上がったボンディングバンド３に押
しつけて熱圧着して、第１のボンディングを行い、つい
でキャピラリー４を移動して外部リード１Ｂの上に熱圧
着して第２のボンディングを行う。ついでワイヤをクラ
ンプしてキャピラリー４を上げることによりワイヤを接
着点よりスプール側で切り離し、ついで又次のボンディ
ングのためのボールを形成する。これがワイヤボンダー
の主要動作である。
このワイヤボンディングの品質の確認は、作業中におけ
る抜取りにより、目視外観検査と引張りテストによる接
着強度検査によっている。
る抜取りにより、目視外観検査と引張りテストによる接
着強度検査によっている。
従来例のワイヤボンダーは、ボンディングを行うだけで
、チエツク機能を備えておらず、作業の工程品質の管理
を製品抜取り検査法によっているため、抜取り時点と検
査完了時点のタイムラグがあり、ために不良原因排除が
遅れる欠点を有している。
、チエツク機能を備えておらず、作業の工程品質の管理
を製品抜取り検査法によっているため、抜取り時点と検
査完了時点のタイムラグがあり、ために不良原因排除が
遅れる欠点を有している。
ワイヤボンディングの品質のうち、特に第１のボンディ
ングのそれは４種々の要因により変動し易いので、これ
の管理は重要である。
ングのそれは４種々の要因により変動し易いので、これ
の管理は重要である。
第１のボンディングの剥がれの原因は、主に素子電極製
造工程のバラツキによるボンディングパッド異常や、有
機性接着剤を用いて素子をパッケージにマウントすると
き発生する低分子ガスのボンディングパッド表面への付
着等で、突発的に発生する。
造工程のバラツキによるボンディングパッド異常や、有
機性接着剤を用いて素子をパッケージにマウントすると
き発生する低分子ガスのボンディングパッド表面への付
着等で、突発的に発生する。
また、散発的にボンディング剥がれ不良が発注した場合
、従来の抜取りチエ・７りではその発生頻度が把握出来
ず、ロフト全体の品質管理（品質レベル判定、レベル維
持管理、データ集計、対策）運用面で難がある。
、従来の抜取りチエ・７りではその発生頻度が把握出来
ず、ロフト全体の品質管理（品質レベル判定、レベル維
持管理、データ集計、対策）運用面で難がある。
上記問題点の解決は、ダイパッド（１Ａ）上に接着され
た半導体素子（２）上のボンディングパッド（３）に第
１のボンディングによりワイヤ（８）を接続し、更にこ
のワイヤ（８）を第２のボンディングにより外部リード
（１Ｂ）に接続するワイヤボンダーにおいて、−方でボ
ンディングパ・７ド（３）に電気的に接続し、他方で前
記ワイヤ（８）のワイヤ供給部（１０）でワイヤ（８）
に電気的に接続された通電チェッカー（６）を有し、こ
の通電チェッカー（６）により、第１のボンディングが
終了した時点に、ワイヤ（８）からダイパッド（１Ａ）
に対して通電し、その通電状況を検査する本発明による
ワイヤボンダーにより達成される。
た半導体素子（２）上のボンディングパッド（３）に第
１のボンディングによりワイヤ（８）を接続し、更にこ
のワイヤ（８）を第２のボンディングにより外部リード
（１Ｂ）に接続するワイヤボンダーにおいて、−方でボ
ンディングパ・７ド（３）に電気的に接続し、他方で前
記ワイヤ（８）のワイヤ供給部（１０）でワイヤ（８）
に電気的に接続された通電チェッカー（６）を有し、こ
の通電チェッカー（６）により、第１のボンディングが
終了した時点に、ワイヤ（８）からダイパッド（１Ａ）
に対して通電し、その通電状況を検査する本発明による
ワイヤボンダーにより達成される。
〔作用〕
本発明によると、第１のワイヤボンディングが終了した
時点で、ワイヤ８よりボンディングパ、７ド３、半導体
素子２、グイパッドＬＡ、通電チェッカー６、ワイヤ供
給部１０に至る回路が閉じて通電可能となるので、半導
体素子２の有するＰ−Ｎ接合に対して順方向に通電し、
その通電状況をチエツクすることにより、第１のボンデ
ィングが良好になされているか、或いは剥がれているが
、或いはショートしているか等をオンライン的に判定す
ることが可能となる。
時点で、ワイヤ８よりボンディングパ、７ド３、半導体
素子２、グイパッドＬＡ、通電チェッカー６、ワイヤ供
給部１０に至る回路が閉じて通電可能となるので、半導
体素子２の有するＰ−Ｎ接合に対して順方向に通電し、
その通電状況をチエツクすることにより、第１のボンデ
ィングが良好になされているか、或いは剥がれているが
、或いはショートしているか等をオンライン的に判定す
ることが可能となる。
第１図は本発明におけるワイヤボンダー構成模式図であ
る。
る。
この図において、第４図と同じ名称のものは同じ符号で
示す。
示す。
この図において、グイパッド１ＡＯ上には半導体素子２
が接着載置される。半導体素子２には複数のＡ１％ｉ極
のボンディングパッド３があり、この部分でＡｕ線のワ
イヤ８を接着する、第１のボンディングを行う。ボンデ
ィング動作自体は従来例に述べた方法と全く同じで、キ
ャピラリー４を通って来たワイヤ８の先にボールを形成
し、これをボンディングパッド３に熱圧着により接着す
る。
が接着載置される。半導体素子２には複数のＡ１％ｉ極
のボンディングパッド３があり、この部分でＡｕ線のワ
イヤ８を接着する、第１のボンディングを行う。ボンデ
ィング動作自体は従来例に述べた方法と全く同じで、キ
ャピラリー４を通って来たワイヤ８の先にボールを形成
し、これをボンディングパッド３に熱圧着により接着す
る。
ワイヤ供給部１０は、この中にワイヤ８を巻いたワイヤ
スプール５を収納すると同時に、スイッチング機能を持
つ通電チェッカー６に電気的に接続される。
スプール５を収納すると同時に、スイッチング機能を持
つ通電チェッカー６に電気的に接続される。
更に、通電チェッカー６はグイパッド１Ａに接続され、
又ＭＰＵ （マイクロ プロセンシングユニット）７に
も接続される。
又ＭＰＵ （マイクロ プロセンシングユニット）７に
も接続される。
ＭＰＵ７は通電チェッカー６を通じてワイヤボンダー本
体とつながっていて、通電時間、通電方向を各ボンディ
ングパッド毎に設定し、通電状態をチエツクして判定し
、判定データを集計し、さらにワイヤボンダーの動作を
制御する機能を有する。
体とつながっていて、通電時間、通電方向を各ボンディ
ングパッド毎に設定し、通電状態をチエツクして判定し
、判定データを集計し、さらにワイヤボンダーの動作を
制御する機能を有する。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は本発明におけるボンディン
グチエツク状況図である。
グチエツク状況図である。
第２図（ａ）はボンディングＯＫの状態を示す図である
。
。
第１のボンディングが終了し、第２のボンディング位置
に移っている状態で、第１のボンディングは接着充分で
良好であるため、通電可能の状態となる。但し半導体素
子はＰ−Ｎ接合を含んでいるので、これに対して順方向
に電流Ｉを流し、この電流■の流れ方をＭＰＵ７で判定
する。
に移っている状態で、第１のボンディングは接着充分で
良好であるため、通電可能の状態となる。但し半導体素
子はＰ−Ｎ接合を含んでいるので、これに対して順方向
に電流Ｉを流し、この電流■の流れ方をＭＰＵ７で判定
する。
第２図（ｂ）はボンディングＮＧ（剥Ｍ）の状態を示す
図である。
図である。
第１のボンディングが成功せず、ワイヤのボールがボン
ディングパッド３にうまく接着せず、剥がれてキャピラ
リー４の先についたまま移動している所を示す。この場
合は回路が閉じないので通電ＯＦＦとなり、ＭＰＵ７は
電流［＝０と判定する。
ディングパッド３にうまく接着せず、剥がれてキャピラ
リー４の先についたまま移動している所を示す。この場
合は回路が閉じないので通電ＯＦＦとなり、ＭＰＵ７は
電流［＝０と判定する。
第３図は本発明における通電チエツク判定の一例を示す
。
。
この図はＰ−Ｎ接合の順方向のＶ−１特性図である。
この図において、例えば、０．６■を順方向に５０〜５
００μｓｅｃ印加する。このとき流れる電流値ｒの値に
より １ ＜ ０．１ｍＡ ＮＧ（剥がれ不良）
１ ＝ ０．１〜０．３ ｍＡ ＯＫｌ ＞
０．３ｍＡ ＮＧ（ショート不良）と判定す
る。ここでショート不良は、ボンディングパッドの下の
絶縁膜を破壊し、その下のＡＩ配線あるいはポリＳｉ膜
と短絡する等して規定以上の電流■が流れるものである
。
００μｓｅｃ印加する。このとき流れる電流値ｒの値に
より １ ＜ ０．１ｍＡ ＮＧ（剥がれ不良）
１ ＝ ０．１〜０．３ ｍＡ ＯＫｌ ＞
０．３ｍＡ ＮＧ（ショート不良）と判定す
る。ここでショート不良は、ボンディングパッドの下の
絶縁膜を破壊し、その下のＡＩ配線あるいはポリＳｉ膜
と短絡する等して規定以上の電流■が流れるものである
。
この判定条件は１つの品種にあっても個々のボンディン
グパッドで異なる場合が多いので、それぞれ適した値と
することは勿論である。
グパッドで異なる場合が多いので、それぞれ適した値と
することは勿論である。
このようにすることにより、ボンディング作業時に、そ
の場でボンディング状況が把握出来るので、極めて品質
管理が容易となる。
の場でボンディング状況が把握出来るので、極めて品質
管理が容易となる。
実施例では、リードフレームを使用したグイパッドと外
部リードが電気的に接続されているものについて説明し
たが、これが切り離された構造のもの、即ちセラミック
パッケージ型等のワイヤボンディングにおいても応用出
来ることは勿論である。
部リードが電気的に接続されているものについて説明し
たが、これが切り離された構造のもの、即ちセラミック
パッケージ型等のワイヤボンディングにおいても応用出
来ることは勿論である。
また、ワイヤ材料はＡｕ線であろうと、Ａｌ線であろう
と本発明は適用可能である。
と本発明は適用可能である。
以上詳細に説明したように、本発明によると第１のワイ
ヤボンディングが終了した時点で、ワイヤとグイパッド
間に通電し、このときの通電状況によりポンディングの
良否、更に剥離不良、ショート不良等不良の内容まで検
出し、第１のポンディングの品質管理を即時且つ詳細に
行うことが可能となる。
ヤボンディングが終了した時点で、ワイヤとグイパッド
間に通電し、このときの通電状況によりポンディングの
良否、更に剥離不良、ショート不良等不良の内容まで検
出し、第１のポンディングの品質管理を即時且つ詳細に
行うことが可能となる。
第１図は本発明におけるワイヤボンダー構成模式図、
第２図（ａ） 、（ｂ）は本発明におけるボンディング
チエツク状況図、 第３図は本発明における通電チエツク判定の一例、 第４図は従来例におけるワイヤボンダー構成模式図であ
る。 この図において、 １Ａはグイパッド（リードフレーム）、１Ｂは外部リー
ド（リードフレーム）、２は半導体素子、 ３はボンディングパッド、 ４はキャピラリー、 ５はワイヤスプール、 ６は通電チェッカー１ ７はマイクロプロセッシングユニソト （ＭＰＵ）、 ８はワイヤ（Ａｕ線）、 １０はワイヤ供給部 ７ｑゝ・４６°３月（二お１邦ワイＸ不゛シヌ゛二序肯
）９裳ｐ之テＮ、Ｇロチ １ 呟 ゛ ７Ｊ”ｆｋ’７１ ｉ二、Ａ’７３ Ｊ” ”ｙ７−（
ン／” ｆ エ□ソ７ ＸＩ、３Ｘｉｌ千 ２ に
チエツク状況図、 第３図は本発明における通電チエツク判定の一例、 第４図は従来例におけるワイヤボンダー構成模式図であ
る。 この図において、 １Ａはグイパッド（リードフレーム）、１Ｂは外部リー
ド（リードフレーム）、２は半導体素子、 ３はボンディングパッド、 ４はキャピラリー、 ５はワイヤスプール、 ６は通電チェッカー１ ７はマイクロプロセッシングユニソト （ＭＰＵ）、 ８はワイヤ（Ａｕ線）、 １０はワイヤ供給部 ７ｑゝ・４６°３月（二お１邦ワイＸ不゛シヌ゛二序肯
）９裳ｐ之テＮ、Ｇロチ １ 呟 ゛ ７Ｊ”ｆｋ’７１ ｉ二、Ａ’７３ Ｊ” ”ｙ７−（
ン／” ｆ エ□ソ７ ＸＩ、３Ｘｉｌ千 ２ に
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ダイパッド（１Ａ）上に接着された半導体素子（２）
上のボンディングパッド（３）に第１のボンディングに
よりワイヤ（８）を接続し、更にこのワイヤ（８）を第
２のボンディングにより外部リード（１Ｂ）に接続する
ワイヤボンダーにおいて、 一方でボンディングパッド（３）に電気的に接続し、他
方で前記ワイヤ（８）のワイヤ供給部（１０）でワイヤ
（８）に電気的に接続された通電チェッカー（６）を有
し、 この通電チェッカー（６）により、第１のボンディング
が終了した時点に、ワイヤ（８）からダイパッド（１Ａ
）に対して通電し、その通電状況を検査する ことを特徴とするワイヤボンダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152518A JPS637643A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | ワイヤボンダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152518A JPS637643A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | ワイヤボンダ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637643A true JPS637643A (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=15542194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152518A Pending JPS637643A (ja) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | ワイヤボンダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS637643A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02183033A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-17 | Ig Tech Res Inc | 家屋 |
| US7654434B2 (en) | 2005-03-21 | 2010-02-02 | Infineon Technologies Ag | Method, device and system for bonding a semiconductor element |
-
1986
- 1986-06-28 JP JP61152518A patent/JPS637643A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02183033A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-17 | Ig Tech Res Inc | 家屋 |
| US7654434B2 (en) | 2005-03-21 | 2010-02-02 | Infineon Technologies Ag | Method, device and system for bonding a semiconductor element |
| DE102005012992B4 (de) * | 2005-03-21 | 2014-01-02 | Infineon Technologies Ag | Verfahren, Bondeinrichtung und System zum Bonden eines Halbleiterelementes |
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