JP2003121327A - Bonding strength testing machine for bonding wire and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンディン
グにより電子部品の電極に接続された端部を有するボン
ディングワイヤの接合強度を測定する接合強度試験装置
及び接合強度試験法に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding strength testing device and a bonding strength testing method for measuring the bonding strength of a bonding wire having an end connected to an electrode of an electronic component by wire bonding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、生産性及びコスト面からワイヤボ
ンディングによって、半導体チップ等の電子部品の電極
と外部リードの接続端子とをボンディングワイヤ（金属
細線）により電気的に接続することが多い。例えば、金
属細線の加熱された先端を被接続部に押圧する熱圧着方
式又は同時に超音波を印加する超音波熱圧着方式等によ
りワイヤボンディングが行われる。ボンディングワイヤ
が電極に強固に接合され、接合部が長期間安定した抵抗
値を示すと共に、ループ状のボンディングワイヤ自体も
充分な機械的強度を備え、しかも動作電流によってボン
ディングワイヤが溶断しないことがボンディングワイヤ
に要求される品質である。特に、ボンディングワイヤの
接合部に接続不良が生じると、半導体装置が所期の電気
的特性を発揮できず故障に至り、半導体装置の故障の多
くは、接合部の接続不良に起因する。このため、ワイヤ
ボンディング及び接合部状態の検査を行うことは、高品
質で安定した電気的特性の半導体装置を供給する上で非
常に重要で、従来から広く行われている。2. Description of the Related Art At present, from the viewpoint of productivity and cost, in many cases, electrodes of electronic parts such as semiconductor chips are electrically connected to connection terminals of external leads by bonding wires (thin metal wires). For example, wire bonding is performed by a thermocompression bonding method in which a heated tip of a thin metal wire is pressed against a connected portion or an ultrasonic thermocompression bonding method in which ultrasonic waves are simultaneously applied. The bonding wire is firmly bonded to the electrode, the bonding part shows a stable resistance value for a long time, the loop-shaped bonding wire itself has sufficient mechanical strength, and the bonding wire is not melted by the operating current. This is the quality required for the wire. In particular, if a connection failure occurs at the bonding portion of the bonding wire, the semiconductor device fails to exhibit the desired electrical characteristics, leading to failure. Most of the failures of the semiconductor device result from the connection failure at the bonding portion. Therefore, inspecting the wire bonding and the joint state is very important for supplying a semiconductor device having high quality and stable electrical characteristics, and has been widely performed conventionally.
【０００３】図５は、従来から実施されているボンディ
ングワイヤの接合強度試験法を示す。図５（ａ）は、電
子部品である半導体チップ(6)の上面に形成された電極
(7)と、外部リードの接続端子(8)とを接合部（ワイヤネ
ック部）(5a, 5b)でボンディングワイヤ(5)により電気
的に接続した状態を示す。化学的に安定し、しかも電気
伝導度及び機械的強度が高く、電極(7)との接合性が良
好な金属によりボンディングワイヤ(5)を形成すること
が好ましい。このため、例えば金又はアルミニウムを基
地金属とし、必要に応じて種々の元素が微量添加され
る。FIG. 5 shows a conventional bonding strength test method for bonding wires. FIG. 5A shows an electrode formed on the upper surface of a semiconductor chip (6) which is an electronic component.
The state where (7) and the connection terminal (8) of the external lead are electrically connected by the bonding wire (5) at the joint portion (wire neck portion) (5a, 5b) is shown. It is preferable to form the bonding wire (5) from a metal that is chemically stable, has high electrical conductivity and mechanical strength, and has good bondability with the electrode (7). Therefore, for example, gold or aluminum is used as a base metal, and various elements are added in trace amounts as necessary.
【０００４】ボンディングワイヤ(5)及びボンディング
ワイヤ(5)の接続部(5a, 5b)の機械的強度を試験すると
き、最初に、ループ状に形成されたボンディングワイヤ
(5)の中央部付近をニッパ(13)又はカッタで切断し、図
５（ｂ）に示すようにボンディングワイヤ(5)を開いて
切断片(5c, 5d)を露出させる。次に、曲がった状態のボ
ンディングワイヤ(5)の切断片(5c, 5d)をそれぞれ矢印
の外側方向に、図示しないピンセット等で引き上げて、
図５（ｃ）に示すように、ほぼ垂直に伸ばしたボンディ
ングワイヤ(5)の各切断片(5c, 5d)を冶具(12)の先端で
把持する。冶具(12)に連結された図示しない引張試験機
によって、冶具(12)を上方に引き上げ、ボンディングワ
イヤ(5)が破断し又は接合部(5a, 5b)が電極(7)若しくは
接続端子(8)から剥離したときの接合強度を測定する。When testing the mechanical strength of the bonding wire (5) and the connecting portions (5a, 5b) of the bonding wire (5), first, the bonding wire formed in a loop shape.
The vicinity of the central portion of (5) is cut with a nipper (13) or a cutter, and the bonding wire (5) is opened to expose the cut pieces (5c, 5d) as shown in FIG. 5 (b). Next, the cut pieces (5c, 5d) of the bent bonding wire (5) are respectively pulled outward in the directions of the arrows by using tweezers or the like not shown,
As shown in FIG. 5 (c), the cutting pieces (5c, 5d) of the bonding wire (5) stretched substantially vertically are held by the tip of the jig (12). By a tensile tester (not shown) connected to the jig (12), the jig (12) is pulled upward, the bonding wire (5) is broken or the joints (5a, 5b) are connected to the electrode (7) or the connection terminal (8). ) And the bond strength when peeled off.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】接合部(5a, 5b)に両端
が固定されたループ状のボンディングワイヤ(5)を引張
して破断させる前記接合強度試験法では、ボンディング
ワイヤ(5)を直接ニッパ(13)等で切断するため、ボンデ
ィングワイヤ(5)を通じて、電極(7)との接合部(5a)及び
接続端子(8)との接合部(5b)に各々外力が加えられる。
切断後、冶具(12)で把持し易い状態にボンディングワイ
ヤ(5)を引き上げるときも同様に各接合部(5a, 5b)に外
力が加えられる。この場合、引張試験機で引張力を加え
たボンディングワイヤ(5)の接合強度が低い原因が、ボ
ンディングワイヤ(5)の切断若しくは引き上げによる影
響か、又は半導体装置の接合部(5a, 5b)での接合不良に
よる影響か判定し難く、適正な試験データが得られな
い。何らかの理由でボンディングワイヤ(5)自体に損傷
を受けている場合も同様である。In the bonding strength test method of pulling and breaking the loop-shaped bonding wire (5) whose both ends are fixed to the bonding portion (5a, 5b), the bonding wire (5) is directly Since the cutting is performed with the nippers (13) or the like, an external force is applied to the joint (5a) with the electrode (7) and the joint (5b) with the connection terminal (8) through the bonding wire (5).
After cutting, when pulling up the bonding wire (5) in a state where it can be easily grasped by the jig (12), an external force is similarly applied to each joint (5a, 5b). In this case, the reason why the bonding strength of the bonding wire (5) to which a tensile force is applied by the tensile tester is low is the effect of cutting or pulling up the bonding wire (5), or the bonding portion (5a, 5b) of the semiconductor device. It is difficult to determine whether it is due to the improper joining, and proper test data cannot be obtained. The same applies when the bonding wire (5) itself is damaged for some reason.
【０００６】また、前記接合強度試験法では、ループ状
のボンディングワイヤ(5)を切断し、切断後、ボンディ
ングワイヤ(5)を引き伸ばし、更にその切断片(5c, 5d)
を把持するまでの試験準備過程が必要であり、それぞれ
独立した工具であるニッパ(13)、ピンセット及び冶具(1
2)を用い、顕微鏡で目視しながら試験員が手作業により
試験準備過程を行うため、多大な労力と時間を費やし作
業効率上好ましくない。Further, in the above-mentioned bonding strength test method, the loop-shaped bonding wire (5) is cut, after cutting, the bonding wire (5) is stretched, and the cut pieces (5c, 5d) are cut.
It is necessary to prepare the test before gripping the nipper (13), tweezers and jig (1
Since the tester manually conducts the test preparation process using 2) while visually observing with a microscope, it takes a lot of labor and time, which is not preferable in terms of work efficiency.
【０００７】そこで、本発明は、ボンディングワイヤの
接合強度を常に同一の条件で測定でき、信頼性の高い測
定データを得ることができるボンディングワイヤの接合
強度試験装置及び接合強度試験法を提供することを目的
とする。また、本発明は、連続動作で円滑に強度試験の
準備を行い、試験時間の短縮化及び労力の軽減を図るボ
ンディングワイヤの接合強度試験装置及び接合強度試験
法を提供することを目的とする。更に、本発明は、不必
要な外力をボンディングワイヤに加えずに実施できるボ
ンディングワイヤの標準化された接合強度試験装置及び
接合強度試験法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention provides a bonding wire bonding strength testing device and a bonding strength testing method capable of always measuring bonding strength of a bonding wire under the same conditions and obtaining highly reliable measurement data. With the goal. Another object of the present invention is to provide a bonding strength test apparatus and bonding strength test method for a bonding wire, in which a strength test is smoothly prepared by continuous operation to reduce the test time and labor. A further object of the present invention is to provide a standardized bond strength test device and bond strength test method for bonding wires that can be performed without applying unnecessary external force to the bonding wires.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によるボンディン
グワイヤの接合強度試験装置は、把持ブロック(1)と、
把持ブロック(1)内に保持されたグリップ冶具(2, 4)
と、垂直方向に移動可能に把持ブロック(1)内に保持さ
れたカッタ(3)と、グリップ冶具(2, 4)に連結された引
張試験機(9)とを備える。電子部品(6)の電極(7)に固定
されたボンディングワイヤ(5)をグリップ冶具(2, 4)で
把持した後に、カッタ(3)によりボンディングワイヤ(5)
を切断するので、ボンディングワイヤ(5)を固定した状
態でボンディングワイヤ(5)に過度の外力を加えずに、
ボンディングワイヤ(5)の一部をカッタ(3)により切断し
てループを開くことができる。また、ボンディングワイ
ヤ(5)を把持したグリップ冶具(2, 4)を引張試験機(9)に
より上方に移動させてボンディングワイヤ(5)及びボン
ディングワイヤ(5)の接合部(5a, 5b)の強度を測定する
ので、切断に続き、グリップ冶具(2, 4)をボンディング
ワイヤ(5)の接合部(5a, 5b)の上方に移動させて、連続
的動作で且つ円滑に引張試験機(9)により接合部(5a,5b)
の接合強度を測定することができる。接合部(5a, 5b)の
接合強度の測定は、接合部(5a, 5b)の剥離強度の測定又
はボンディングワイヤ(5)自体の引張強度の測定を意味
する。A bonding strength testing apparatus for a bonding wire according to the present invention comprises a gripping block (1),
Grip jigs (2, 4) held in the grip block (1)
A cutter (3) held in the grip block (1) so as to be vertically movable, and a tensile tester (9) connected to the grip jigs (2, 4). After gripping the bonding wire (5) fixed to the electrode (7) of the electronic component (6) with the grip jigs (2, 4), the bonding wire (5) is cut by the cutter (3).
Since it is cut, without applying excessive external force to the bonding wire (5) with the bonding wire (5) fixed,
A part of the bonding wire (5) can be cut by the cutter (3) to open the loop. Further, the grip jig (2, 4) holding the bonding wire (5) is moved upward by the tensile tester (9) to move the bonding wire (5) and the bonding portion (5a, 5b) of the bonding wire (5). Since the strength is measured, following cutting, the grip jigs (2, 4) are moved above the bonding portions (5a, 5b) of the bonding wires (5) to continuously and smoothly operate the tensile tester (9 ) To join (5a, 5b)
The bonding strength of can be measured. The measurement of the joint strength of the joints (5a, 5b) means the measurement of the peel strength of the joints (5a, 5b) or the tensile strength of the bonding wire (5) itself.
【０００９】本発明の実施の形態では、グリップ冶具
(2, 4)は、弾性を有する一対のアーム部(2a, 2b, 4a, 4
b)と、アーム部(2a, 2b, 4a, 4b)の各先端に設けられ且
つボンディングワイヤ(5)を把持する保持部(2c, 4c)
と、アーム部(2a, 4a)の一方を他方に対して接近させる
挟持駆動装置(2d)とを備える。カッタ(3)は、ボンディ
ングワイヤ(5)を切断する刃部(3a)と、ボンディングワ
イヤ(5)に向かって刃部(3a)を移動させる切断駆動装置
(3b)とを備える。In the embodiment of the present invention, the grip jig
(2, 4) is a pair of elastic arms (2a, 2b, 4a, 4
b) and a holding part (2c, 4c) which is provided at each tip of the arm part (2a, 2b, 4a, 4b) and holds the bonding wire (5).
And a holding drive device (2d) that brings one of the arm portions (2a, 4a) closer to the other. The cutter (3) includes a blade (3a) for cutting the bonding wire (5) and a cutting drive device for moving the blade (3a) toward the bonding wire (5).
And (3b).
【００１０】本発明によるボンディングワイヤの強度試
験法は、接合部(5a, 5b)で固定された両端を有するボン
ディングワイヤ(5)をグリップ冶具(2, 4)で把持する過
程と、グリップ冶具(2, 4)で把持されたボンディングワ
イヤ(5)をカッタ(3)により切断する過程と、切断された
ボンディングワイヤ(5)をグリップ冶具(2, 4)で把持し
ながら、グリップ冶具(2, 4)を接合部(5a, 5b)と略反対
方向に移動させて、ボンディングワイヤ(5)に引張力を
与える過程と、引張力によりボンディングワイヤ(5)が
破断し又は接合部(5a, 5b)が剥離したとき、グリップ冶
具(2, 4)に連結された引張試験機(9)により、ボンディ
ングワイヤ(5)の引張強度又は接合部(5a,5b)の剥離強度
を測定する過程とを含む。The strength test method of the bonding wire according to the present invention comprises the steps of gripping the bonding wire (5) having both ends fixed by the joints (5a, 5b) with the grip jigs (2, 4) and the grip jig ( The process of cutting the bonding wire (5) gripped by 2, 4) by the cutter (3) and the gripping jig (2, 4) while gripping the cut bonding wire (5) by the grip jig (2, 4). 4) moving the bonding portion (5a, 5b) in a direction substantially opposite to that in which a tensile force is applied to the bonding wire (5), and the bonding wire (5) breaks or the bonding portion (5a, 5b) due to the tensile force. ) Is peeled off, the tensile tester (9) connected to the grip jig (2, 4) is used to measure the tensile strength of the bonding wire (5) or the peeling strength of the joints (5a, 5b). Including.
【００１１】本発明の実施の形態では、接合部(5a, 5b)
の一方に接続されたボンディングワイヤ(5)の切断片(5
c)をグリップ冶具(2)で把持して、引張試験機(9)により
ボンディングワイヤ(5)の引張強度又は接合部(5a, 5b)
の一方の剥離強度を測定した後、接合部(5a, 5b)の他方
に接続されたボンディングワイヤ(5)の切断片(5d)をグ
リップ冶具(2)で把持して、引張試験機(9)によりボンデ
ィングワイヤ(5)の引張強度又は接合部(5a, 5b)の他方
の剥離強度を測定してもよい。また、ボンディングワイ
ヤ(5)を第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)で把持する
過程と、第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)間のボンデ
ィングワイヤ(5)をカッタ(3)で切断する過程と、切断さ
れたボンディングワイヤ(5)の各切断片(5c, 5d)を把持
しながら、第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)を同時に
又は別々に移動させて、ボンディングワイヤ(5)に引張
力を与える過程と、引張力によりボンディングワイヤ
(5)が破断し又は接合部(5a, 5b)が剥離したとき、第１
及び第２のグリップ冶具(2, 4)に連結された引張試験機
(9)により、ボンディングワイヤ(5)の引張強度又は接合
部(5a, 5b)の剥離強度を測定する過程とを含んでもよ
い。In the embodiment of the present invention, the joint portions (5a, 5b)
The cut piece (5) of the bonding wire (5)
Grasp c) with the grip jig (2), and use the tensile tester (9) to pull the bonding wire (5) in tensile strength or the joints (5a, 5b).
After measuring the peel strength of one of the bonded parts (5a, 5b), the cutting piece (5d) of the bonding wire (5) connected to the other of the bonding parts (5a, 5b) is held by the grip jig (2), and the tensile tester (9 ), The tensile strength of the bonding wire (5) or the peel strength of the other part of the joint (5a, 5b) may be measured. Also, the process of gripping the bonding wire (5) with the first and second grip jigs (2, 4) and the bonding wire (5) between the first and second grip jigs (2, 4) In the process of cutting in 3) and while gripping each cut piece (5c, 5d) of the cut bonding wire (5), move the first and second grip jigs (2, 4) simultaneously or separately. The process of applying tensile force to the bonding wire (5) and
When (5) breaks or the joints (5a, 5b) peel off, the first
And a tensile tester connected to the second grip jig (2, 4)
The step (9) may include a step of measuring the tensile strength of the bonding wire (5) or the peel strength of the joints (5a, 5b).
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明によるボンディングワイヤ
の接合強度試験装置及び接合強度試験法の実施の形態を
図１〜図４により説明する。図１及び図２に示す本実施
の形態によるボンディングワイヤの接合強度試験装置
は、電子部品である半導体チップ(6)の電極(7)に端部が
接続されたボンディングワイヤ(5)を把持するグリップ
冶具(2)と、垂直方向に移動してループ状のボンディン
グワイヤ(5)を切断するカッタ(3)とが箱状の把持ブロッ
ク(1)内に保持される。グリップ冶具(2)は、一対の細長
い板状部材がほぼ平行に配置されたアーム部(2a, 2b)
と、アーム部(2a, 2b)の各先端でボンディングワイヤ
(5)を把持し固定する保持部(2c)とを備え、金属製又は
樹脂製の弾性部材で形成される。図２に示すように、ボ
ンディングワイヤ(5)の把持力を集中させるため、保持
部(2c)方向へ徐々に先細となるように、アーム部(2a, 2
b)はテーパ状に形成され、把持したボンディングワイヤ
(5)の脱落を防止するため、アーム部(2a, 2b)の各先端
を互いに対向して内側に突出させる。但し、各先端での
内側への合計突出量は、ボンディングワイヤ(5)の直径
より小さい。また、アーム部(2a, 2b)は、一方のアーム
部(2a)を他方のアーム部(2b)に接近させて、保持部(2c)
の間隔を小さくすることによりボンディングワイヤ(5)
を把持する挟持駆動装置(2d)を把持ブロック(1)内に備
える。挟持駆動装置(2d)はプランジャ(2f)を備えたソレ
ノイド(2e)により構成され、ソレノイド(2e)に通電する
と、プランジャ(2f)は一方のアーム部(2a)の弾力に抗し
て一方のアーム部(2a)の側部を他方のアーム部(2b)に向
かって押圧するので、アーム部(2a, 2b)は先端でボンデ
ィングワイヤ(5)を弾性的に把持することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a bonding strength test apparatus for a bonding wire and a bonding strength test method according to the present invention will be described with reference to FIGS. The bonding wire bonding strength test apparatus according to the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 grips a bonding wire (5) having an end connected to an electrode (7) of a semiconductor chip (6) which is an electronic component. A grip jig (2) and a cutter (3) that moves vertically to cut the loop-shaped bonding wire (5) are held in the box-shaped grip block (1). The grip jig (2) includes arm portions (2a, 2b) in which a pair of elongated plate-like members are arranged substantially in parallel.
And bonding wires at the tips of the arms (2a, 2b).
A holding part (2c) for gripping and fixing (5) is provided, and is formed of an elastic member made of metal or resin. As shown in FIG. 2, in order to concentrate the gripping force of the bonding wire (5), the arms (2a, 2a, 2a, 2
b) is a taper-shaped gripping bonding wire
In order to prevent the (5) from falling off, the tips of the arm portions (2a, 2b) are made to face each other and project inward. However, the total amount of inward projection at each tip is smaller than the diameter of the bonding wire (5). Further, the arm portions (2a, 2b) are arranged such that one arm portion (2a) is brought closer to the other arm portion (2b), and the holding portion (2c)
Bonding wire (5)
A gripping drive device (2d) for gripping is provided in the grip block (1). The clamping drive device (2d) is composed of a solenoid (2e) equipped with a plunger (2f) .When the solenoid (2e) is energized, the plunger (2f) resists the elasticity of one arm (2a) and Since the side part of the arm part (2a) is pressed toward the other arm part (2b), the arm part (2a, 2b) can elastically grip the bonding wire (5) at the tip.
【００１３】カッタ(3)は、グリップ冶具(2)で把持され
た状態のボンディングワイヤ(5)を切断する刃部(3a)
と、ボンディングワイヤ(5)に向かって刃部(3a)を略垂
直に移動させる切断駆動装置(3b)とを備える。図１に示
すように、切断駆動装置(3b)として、例えばラック(3c)
及びピニオン(3d)が把持ブロック(1)内に形成され、ピ
ニオン(3d)は図示しない減速装置を介してモータに作動
連結される。モータの正転又は逆転により、ピニオン(3
d)が正逆転して、カッタ(3)を刃部(3a)と共に垂直方向
に移動することができる。本実施の形態では、１枚の刃
部(3a)を備えるカッタ(3)を示すが、２枚の刃部を備え
且つ剪断力によりボンディングワイヤ(5)を切断するハ
サミ等他の切断器具を含むカッタ(3)を使用することも
できる。グリップ冶具(2)の保持部(2a, 2b)と反対側の
端部に連結された引張試験機(9)により、ボンディング
ワイヤ(5)の切断片(5c)付近を把持したグリップ冶具(2)
を把持ブロック(1)と共に垂直方向上方に引張り、ボン
ディングワイヤ(5)及びその一方の接合部(5a)の接合強
度を測定することができる。本実施の形態によるボンデ
ィングワイヤの接合強度試験装置は、ボンディングワイ
ヤ(5)を把持するグリップ冶具(2)と、グリップ冶具(2)
による把持状態でボンディングワイヤ(5)を切断するカ
ッタ(3)と、切断前に把持した状態を変えずに測定でき
る引張試験機(9)とを単一の装置として備えるので、別
々の工具により試験準備を行う図５の従来例とは異な
り、切断後短時間で円滑に接合強度を測定することがで
きる。The cutter (3) is a blade portion (3a) for cutting the bonding wire (5) held by the grip jig (2).
And a cutting drive device (3b) for moving the blade portion (3a) substantially vertically toward the bonding wire (5). As shown in FIG. 1, as the cutting drive device (3b), for example, a rack (3c)
And a pinion (3d) is formed in the grip block (1), and the pinion (3d) is operatively connected to the motor through a reduction gear (not shown). The pinion (3
The d) can be rotated in the normal and reverse directions to move the cutter (3) together with the blade (3a) in the vertical direction. In the present embodiment, a cutter (3) having one blade portion (3a) is shown, but other cutting instruments such as scissors having two blade portions and cutting the bonding wire (5) by shearing force are used. The included cutter (3) can also be used. The grip jig (2) grips the vicinity of the cutting piece (5c) of the bonding wire (5) by the tensile tester (9) connected to the end of the grip jig (2) opposite to the holding part (2a, 2b). )
Can be pulled vertically upward together with the grip block (1) to measure the bonding strength of the bonding wire (5) and one of the bonding portions (5a). The bonding strength test apparatus for the bonding wire according to the present embodiment has a grip jig (2) for gripping the bonding wire (5) and a grip jig (2).
The cutter (3) that cuts the bonding wire (5) in the gripping state by and the tensile tester (9) that can measure without changing the gripped state before cutting are provided as a single device. Unlike the conventional example of FIG. 5 in which the test preparation is performed, the bonding strength can be smoothly measured in a short time after cutting.
【００１４】前記接合強度試験装置を用いた本実施の形
態によるボンディングワイヤの強度試験法を図３に示
す。最初に、図３（ａ）に示すように、各接合部(5a, 5
b)が半導体チップ(6)の電極(7)及び外部リードの接続端
子(8)に固定されたボンディングワイヤ(5)をグリップ冶
具(2)で把持する。図３（ａ）は図１及び図２と同じ状
態を示す。次に、図３（ｂ）に示すように、把持ブロッ
ク(1)からカッタ(3)をほぼ垂直に下降させて、グリップ
冶具(2)で把持したボンディングワイヤ(5)を切断する。
このとき、グリップ冶具(2)でボンディングワイヤ(5)を
完全に支持し固定するので、ボンディングワイヤ(5)と
電極(7)に接続された一方の接合部(5a)とに過度の外力
又は負荷が加えられない。切断後、一方の接合部(5a)に
接続されたボンディングワイヤ(5)の切断片(5c)をグリ
ップ冶具(2)で把持しながら、グリップ冶具(2)を一方の
接合部(5a)と略反対方向の上方に移動させ、図３（ｃ）
に示すように、ボンディングワイヤ(5)に引張力を与え
る。本実施の形態では、切断後、把持し易い位置及び状
態にボンディングワイヤ(5)を移動及び変形する必要が
無いので、試験前に一方の接合部(5a)に余分な外力が加
わらず、また新たにボンディングワイヤ(5)を把持し直
すことなく接合強度試験を実施することができる。図１
に示すように、グリップ冶具(2)に連結された引張試験
機(9)を作動させて、所定の速度でグリップ冶具(2)を引
き上げる。この結果、図３（ｄ）に示すように、不必要
な外力をボンディングワイヤ(5)に加えずに、接合部(5
a)が剥離し又はボンディングワイヤ(5)が破断し、引張
剥離強度又は引張破断強度を接合強度としてグリップ冶
具(2, 4)に接続された引張試験機(9)で測定することが
できる。その後、他方の接合部(5b)に接続されたボンデ
ィングワイヤ(5)の切断片(5d)をグリップ冶具(2)で把持
し、引張試験機(9)により他方の接合部(5b)の引張剥離
強度又はボンディングワイヤ(5)の引張破断強度を測定
する。FIG. 3 shows a bonding wire strength test method according to the present embodiment using the above-described bonding strength test apparatus. First, as shown in Fig. 3 (a), each joint (5a, 5a
b) holds the bonding wire (5) fixed to the electrode (7) of the semiconductor chip (6) and the connection terminal (8) of the external lead with the grip jig (2). FIG. 3A shows the same state as FIGS. 1 and 2. Next, as shown in FIG. 3 (b), the cutter (3) is lowered almost vertically from the grip block (1) to cut the bonding wire (5) gripped by the grip jig (2).
At this time, since the bonding wire (5) is completely supported and fixed by the grip jig (2), an excessive external force or an external force is applied to the bonding wire (5) and one of the joints (5a) connected to the electrode (7). No load is applied. After cutting, while gripping the cut piece (5c) of the bonding wire (5) connected to the one joint part (5a) with the grip jig (2), the grip jig (2) is connected to the one joint part (5a). It is moved upward in the substantially opposite direction, and then, as shown in FIG.
As shown in, a tensile force is applied to the bonding wire (5). In the present embodiment, after cutting, since it is not necessary to move and deform the bonding wire (5) to a position and a state where it can be easily grasped, an extra external force is not applied to one joint portion (5a) before the test, and The bonding strength test can be performed without re-holding the bonding wire (5). Figure 1
As shown in, the tensile tester (9) connected to the grip jig (2) is operated to pull up the grip jig (2) at a predetermined speed. As a result, as shown in FIG. 3 (d), the bonding portion (5
A) is peeled off or the bonding wire (5) is broken, and the tensile peel strength or the tensile breaking strength can be measured as the bonding strength by a tensile tester (9) connected to the grip jigs (2, 4). After that, the cutting piece (5d) of the bonding wire (5) connected to the other joint portion (5b) is gripped by the grip jig (2), and the other joint portion (5b) is pulled by the tensile tester (9). Measure the peel strength or the tensile breaking strength of the bonding wire (5).
【００１５】他方の接合部(5b)の接合強度を測定する際
に、ボンディングワイヤ(5)を新たに把持する必要があ
るため、図４に示すように、第１及び第２のグリップ冶
具(2, 4)を設けてもよい。図４に示す接合強度試験装置
を用いたボンディングワイヤ(5)の強度試験法では、最
初に、第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)の各一対のア
ーム部(2a, 2b, 4a, 4b)に形成された保持部(2c, 4c)
で、ループ状のボンディングワイヤ(5)の中央部付近を
把持する。次に、第１及び第２のグリップ冶具(2,4)間
に配置されたカッタ(3)により、保持部(2c, 4c)間のボ
ンディングワイヤ(5)を切断する。このとき、カッタ(3)
の両側をグリップ冶具(2, 4)で把持しているので、ボン
ディングワイヤ(5)を通じて両端の接合部(5a, 5b)に負
荷がかからない。切断後、グリップ冶具(2, 4)により、
切断されたボンディングワイヤ(5)の各切断片(5c, 5d)
を把持しながら、図１に示すように連結された引張試験
機(9)で第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)を移動させ
る。第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)の両方にそれぞ
れ引張試験機(9)が連結された場合は、同時に移動させ
る。第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)の一方のみに、
引張試験機(9)が連結された場合は、一方を移動させた
後、連結を切り換えて他方を移動させる。引張試験機
(9)は、第１及び第２のグリップ冶具(2, 4)を引き上げ
てボンディングワイヤ(5)に引張力を与え、ボンディン
グワイヤ(5)が破断し又はその接合部(5a, 5b)が剥離し
た時点のボンディングワイヤ(5)の引張強度又は接合部
(5a, 5b)の剥離強度を測定する。Since it is necessary to newly hold the bonding wire (5) when measuring the bonding strength of the other bonding portion (5b), as shown in FIG. 4, the first and second grip jigs ( 2, 4) may be provided. In the strength testing method for the bonding wire (5) using the bonding strength testing device shown in FIG. 4, first, each pair of arm portions (2a, 2b, 4a) of the first and second grip jigs (2, 4) is first tested. , 4b) holding part (2c, 4c)
Then, the vicinity of the central portion of the loop-shaped bonding wire (5) is gripped. Next, the bonding wire (5) between the holding parts (2c, 4c) is cut by the cutter (3) arranged between the first and second grip jigs (2, 4). At this time, the cutter (3)
Since both sides of the are held by the grip jigs (2, 4), no load is applied to the joints (5a, 5b) at both ends through the bonding wire (5). After cutting, with the grip jig (2, 4),
Each cut piece (5c, 5d) of the cut bonding wire (5)
While gripping, the first and second grip jigs (2, 4) are moved by the tensile tester (9) connected as shown in FIG. When the tensile tester (9) is connected to both the first and second grip jigs (2, 4), they are moved at the same time. Only one of the first and second grip jigs (2, 4)
When the tensile tester (9) is connected, after moving one, the connection is switched to move the other. Tensile tester
(9) pulls up the first and second grip jigs (2, 4) to apply a tensile force to the bonding wire (5), so that the bonding wire (5) is broken or its joints (5a, 5b) are Tensile strength of the bonding wire (5) at the time of peeling or the joint
Measure the peel strength of (5a, 5b).
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上のように、本発明によるボンディン
グワイヤの接合強度試験装置及び接合強度試験法は、試
験前にボンディングワイヤ及び接合部にかかる不必要な
負荷を低減して、常に同じ条件でボンディングワイヤ及
びその接合部を測定でき、信頼性の高い強度試験結果を
得ることができる。また、ボンディングワイヤの切断及
び強度試験に至る動作を円滑に移行でき、接合強度試験
の均一化・標準化を図ると共に、作業性の向上を図るこ
とができる。As described above, the bonding strength test apparatus and the bonding strength test method for the bonding wire according to the present invention reduce unnecessary load applied to the bonding wire and the bonding portion before the test, and always under the same conditions. The bonding wire and its bonding portion can be measured, and a highly reliable strength test result can be obtained. Further, the operations of cutting the bonding wire and performing the strength test can be smoothly transferred, so that the bonding strength test can be made uniform and standardized, and the workability can be improved.
【図１】 本発明による接合強度試験装置の実施の形態
を示す概略図FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a bond strength test apparatus according to the present invention.
【図２】 図１に示す接合強度試験装置の部分拡大斜視
図FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of the bond strength testing device shown in FIG.
【図３】 本発明による強度試験法の実施の形態を示す
工程図FIG. 3 is a process diagram showing an embodiment of a strength test method according to the present invention.
【図４】 本発明による接合強度試験装置の他の実施の
形態を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the bonding strength test apparatus according to the present invention.
【図５】 従来の接合強度試験法を実施する形態を示す
工程図FIG. 5 is a process diagram showing an embodiment for carrying out a conventional bonding strength test method.
(1)・・把持ブロック、 (2)・・グリップ冶具（第１の
グリップ冶具）、 (2a, 2b, 4a, 4b)・・アーム部、
(2c, 4c)・・保持部、 (3)・・カッタ、 (3a)・・刃
部、 (3b)・・切断駆動装置、 (4)・・第２のグリッ
プ冶具、 (5)・・ボンディングワイヤ、 (5a, 5b)・
・接合部、 (5c, 5d)・・切断片、 (6)・・電子部品
（半導体チップ）、 (7)・・電極、 (9)・・引張試験
機、(1) ・ ・ Gripping block, (2) ・ ・ Grip jig (first grip jig), (2a, 2b, 4a, 4b) ・ ・ Arm part,
(2c, 4c) ・ ・ Holding part, (3) ・ ・ Cutter, (3a) ・ ・ Blade part, (3b) ・ ・ Cutting drive device, (4) ・ ・ Second grip jig, (5) ・ ・Bonding wire, (5a, 5b)
・ Joints, (5c, 5d) ・ ・ Cut pieces, (6) ・ ・ Electronic parts (semiconductor chips), (7) ・ ・ Electrodes, (9) ・ ・ Tensile tester,
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G061 AA01 AB01 BA04 CA01 CB02 CC01 EA01 EB03 5F044 JJ00 Continued front page F-term (reference) 2G061 AA01 AB01 BA04 CA01 CB02 CC01 EA01 EB03 5F044 JJ00
Claims (5)
持されたグリップ冶具と、垂直方向に移動可能に前記把
持ブロック内に保持されたカッタと、前記グリップ冶具
に連結された引張試験機とを備え、 電子部品の電極に固定されたボンディングワイヤを前記
グリップ冶具で把持した後に、前記カッタにより前記ボ
ンディングワイヤを切断し、前記ボンディングワイヤを
把持した前記グリップ冶具を前記引張試験機により上方
に移動させて前記ボンディングワイヤ及び該ボンディン
グワイヤの接合部の強度を測定することを特徴とするボ
ンディングワイヤの接合強度試験装置。1. A gripping block, a grip jig held in the grip block, a cutter held in the grip block so as to be vertically movable, and a tensile tester connected to the grip jig. Comprising, after holding the bonding wire fixed to the electrode of the electronic component by the grip jig, the bonding wire is cut by the cutter, and the grip jig holding the bonding wire is moved upward by the tensile tester. A bonding strength test apparatus for bonding wire, wherein the strength of the bonding wire and the strength of the bonding portion of the bonding wire are measured.
のアーム部と、前記アーム部の各先端に設けられ且つ前
記ボンディングワイヤを把持する保持部と、前記アーム
部の一方を他方に対して接近させる挟持駆動装置とを備
え、 前記カッタは、前記ボンディングワイヤを切断する刃部
と、前記ボンディングワイヤに向かって該刃部を移動さ
せる切断駆動装置とを備える請求項１に記載のボンディ
ングワイヤの接合強度試験装置。2. The grip jig comprises a pair of elastic arm portions, a holding portion which is provided at each tip of the arm portions and holds the bonding wire, and one of the arm portions approaches one of the other. The bonding wire bonding apparatus according to claim 1, further comprising: a clamping drive device that causes the bonding wire to be cut, and a cutting drive device that moves the blade part toward the bonding wire. Strength test equipment.
ィングワイヤをグリップ冶具で把持する過程と、 前記グリップ冶具で把持された前記ボンディングワイヤ
をカッタにより切断する過程と、 切断された前記ボンディングワイヤを前記グリップ冶具
で把持しながら、前記グリップ冶具を前記接合部と略反
対方向に移動させて、前記ボンディングワイヤに引張力
を与える過程と、 引張力により前記ボンディングワイヤが破断し又は前記
接合部が剥離したとき、前記グリップ冶具に連結された
引張試験機により、前記ボンディングワイヤの引張強度
又は前記接合部の剥離強度を測定する過程とを含むこと
を特徴とするボンディングワイヤの接合強度試験法。3. A process of gripping a bonding wire having both ends fixed by a joint with a grip jig, a process of cutting the bonding wire gripped by the grip jig with a cutter, and a step of cutting the cut bonding wire. While gripping with the grip jig, a process of moving the grip jig in a direction substantially opposite to the bonding portion to give a tensile force to the bonding wire, and the tensile force breaking the bonding wire or peeling the bonding portion. And a step of measuring the tensile strength of the bonding wire or the peel strength of the bonding portion with a tensile tester connected to the grip jig.
ディングワイヤの切断片を前記グリップ冶具で把持し
て、前記引張試験機により前記ボンディングワイヤの引
張強度又は前記接合部の一方の剥離強度を測定した後、
前記接合部の他方に接続された前記ボンディングワイヤ
の切断片を前記グリップ冶具で把持して、前記引張試験
機により前記ボンディングワイヤの引張強度又は前記接
合部の他方の剥離強度を測定する過程を含む請求項３に
記載のボンディングワイヤの接合強度試験法。4. The cutting piece of the bonding wire connected to one of the joints is gripped by the grip jig, and the tensile strength of the bonding wire or the peel strength of one of the joints is measured by the tensile tester. After measuring
A step of gripping a cutting piece of the bonding wire connected to the other of the bonding portions with the grip jig, and measuring the tensile strength of the bonding wire or the peel strength of the other bonding portion by the tensile tester. The bonding strength test method for the bonding wire according to claim 3.
のグリップ冶具で把持する過程と、 前記第１及び第２のグリップ冶具間の前記ボンディング
ワイヤを前記カッタで切断する過程と、 切断された前記ボンディングワイヤの各切断片を把持し
ながら、前記第１及び第２のグリップ冶具を同時に又は
別々に移動させて、前記ボンディングワイヤに引張力を
与える過程と、 引張力により前記ボンディングワイヤが破断し又は前記
接合部が剥離したとき、前記第１及び第２のグリップ冶
具に連結された引張試験機により、前記ボンディングワ
イヤの引張強度又は前記接合部の剥離強度を測定する過
程とを含む請求項３に記載のボンディングワイヤの接合
強度試験法。5. The first and second bonding wires are provided.
Gripping with the grip jig, cutting the bonding wire between the first and second grip jigs with the cutter, gripping the cut pieces of the cut bonding wire, And a step of moving the second grip jig at the same time or separately to give a tensile force to the bonding wire, and when the bonding wire is broken or the joint portion is peeled off by the tensile force, the first and second The bonding strength test method for a bonding wire according to claim 3, further comprising a step of measuring a tensile strength of the bonding wire or a peel strength of the bonding portion by a tensile tester connected to the grip jig.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316568A JP2003121327A (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Bonding strength testing machine for bonding wire and method therefor |
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| JP (1) | JP2003121327A (en) |
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