JP2003121327A - 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 - Google Patents
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Info
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディングワイヤの接合強度試験の標準化
を図り、信頼性を向上する。 【解決手段】 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)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)に連結された引張試験機(9)とをボンディング
ワイヤの接合強度試験装置に設ける。電子部品(6)の電
極(7)に接着されたボンディングワイヤ(5)をグリップ冶
具(2)で把持した後、カッタ(3)によりボンディングワイ
ヤ(5)を切断し、ボンディングワイヤ(5)を把持したグリ
ップ冶具(2)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。
を図り、信頼性を向上する。 【解決手段】 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)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)に連結された引張試験機(9)とをボンディング
ワイヤの接合強度試験装置に設ける。電子部品(6)の電
極(7)に接着されたボンディングワイヤ(5)をグリップ冶
具(2)で把持した後、カッタ(3)によりボンディングワイ
ヤ(5)を切断し、ボンディングワイヤ(5)を把持したグリ
ップ冶具(2)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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
(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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
を示す概略図
【図２】 図１に示す接合強度試験装置の部分拡大斜視
図
図
【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
工程図
【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
形態を示す斜視図
【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
工程図
(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、
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、
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
Claims (5)
- 【請求項１】 把持ブロックと、該把持ブロック内に保
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。 - 【請求項２】 前記グリップ冶具は、弾性を有する一対
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。 - 【請求項３】 接合部で固定された両端を有するボンデ
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。 - 【請求項４】 前記接合部の一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。 - 【請求項５】 前記ボンディングワイヤを第１及び第２
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316568A JP2003121327A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001316568A JP2003121327A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003121327A true JP2003121327A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19134565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001316568A Pending JP2003121327A (ja) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003121327A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105006A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 抵抗溶接機 |
| JP2010105008A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 抵抗溶接機 |
| JP4653166B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-03-16 | デイジ プレシジョン インダストリーズ リミテッド | 試験装置 |
| CN103575439A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 中国科学院电工研究所 | 用于键合引线拉力测试的装置 |
| CN103575443A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于键合引线拉力测试的装置 |
| KR101954353B1 (ko) | 2017-04-21 | 2019-03-11 | 주식회사 금호엔티시 | 마찰용접된 이종접합부재의 벤딩 테스트 장치 |
| CN110854034A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-28 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种用于测试led芯片电极粘附性的装置及测试方法 |
| CN111323293A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-23 | 天津大学 | 一种温度环境下微电子器件引线键合强度测试夹具 |
| CN113218761A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-06 | 安徽汉帛线业有限公司 | 一种缝纫线质量检测装置 |
-
2001
- 2001-10-15 JP JP2001316568A patent/JP2003121327A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4653166B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2011-03-16 | デイジ プレシジョン インダストリーズ リミテッド | 試験装置 |
| JP2010105006A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 抵抗溶接機 |
| JP2010105008A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 抵抗溶接機 |
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| CN103575443A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于键合引线拉力测试的装置 |
| CN103575443B (zh) * | 2012-07-20 | 2015-10-14 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于键合引线拉力测试的装置 |
| CN103575439B (zh) * | 2012-07-20 | 2015-10-14 | 中国科学院电工研究所 | 用于键合引线拉力测试的装置 |
| KR101954353B1 (ko) | 2017-04-21 | 2019-03-11 | 주식회사 금호엔티시 | 마찰용접된 이종접합부재의 벤딩 테스트 장치 |
| CN110854034A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-28 | 佛山市国星半导体技术有限公司 | 一种用于测试led芯片电极粘附性的装置及测试方法 |
| CN111323293A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-23 | 天津大学 | 一种温度环境下微电子器件引线键合强度测试夹具 |
| CN113218761A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-06 | 安徽汉帛线业有限公司 | 一种缝纫线质量检测装置 |
| CN113218761B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-11-24 | 安徽汉帛线业有限公司 | 一种缝纫线质量检测装置 |
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