JPH10125713A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
ワイヤボンディング装置Info
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- JPH10125713A JPH10125713A JP8297140A JP29714096A JPH10125713A JP H10125713 A JPH10125713 A JP H10125713A JP 8297140 A JP8297140 A JP 8297140A JP 29714096 A JP29714096 A JP 29714096A JP H10125713 A JPH10125713 A JP H10125713A
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- bonding apparatus
- wire bonding
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- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボールを押圧して形成される偏平部が全面に
わたって確実に接続されるワイヤボンディング装置を提
供すること。 【解決手段】 ボンディングステージ２４を、被ボンデ
ィング部品２０に対するワイヤ１４の接離方向で加振す
る加振手段３１を設け、以て、上記偏平部１４ｂの中央
部付近の合金化を促し、上記効果を得る。
わたって確実に接続されるワイヤボンディング装置を提
供すること。 【解決手段】 ボンディングステージ２４を、被ボンデ
ィング部品２０に対するワイヤ１４の接離方向で加振す
る加振手段３１を設け、以て、上記偏平部１４ｂの中央
部付近の合金化を促し、上記効果を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
組立工程において、例えばＩＣチップ上のパッド（電
極）を第１ボンディング点とし、該ＩＣチップが貼着さ
れているリードフレームに形成された外部リードを第２
ボンディング点として、該両ボンディング点間を導電性
を有するワイヤを用いて接続するワイヤボンディング装
置に関する。詳しくは、超音波振動を併用して圧着接続
を行うワイヤボンディング装置に関する。
組立工程において、例えばＩＣチップ上のパッド（電
極）を第１ボンディング点とし、該ＩＣチップが貼着さ
れているリードフレームに形成された外部リードを第２
ボンディング点として、該両ボンディング点間を導電性
を有するワイヤを用いて接続するワイヤボンディング装
置に関する。詳しくは、超音波振動を併用して圧着接続
を行うワイヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、従来のワイヤボンディング装置
の要部を示す。
の要部を示す。
【０００３】該図において、本体１は図示せぬ二次元方
向に移動可能なＸＹテーブル上に搭載されており、この
本体１にはシャフト２が回転自在に取り付けられてい
る。該シャフト２にはボンディングアーム４が取り付け
られている。そして、該ボンディングアーム４にはカッ
トクランプ６がアーム７を介して取り付けられている。
向に移動可能なＸＹテーブル上に搭載されており、この
本体１にはシャフト２が回転自在に取り付けられてい
る。該シャフト２にはボンディングアーム４が取り付け
られている。そして、該ボンディングアーム４にはカッ
トクランプ６がアーム７を介して取り付けられている。
【０００４】上記ボンディングアーム４の一端部には、
先端にボンディング工具としてのキャピラリ９が装着さ
れたホーン１１が設けられ、該ホーン１１の基部には超
音波振動を発生するための振動子１３が取り付けられて
いる。該振動子１３は図示せぬ加振器によって高周波の
電圧を印加されることにより作動する。これら振動子１
３及び加振器を超音波励振手段と総称する。ホーン１１
は該振動子１３が発する振動を機械的に増幅する作用を
なす。振動の方向を矢印Ｕにて示す。
先端にボンディング工具としてのキャピラリ９が装着さ
れたホーン１１が設けられ、該ホーン１１の基部には超
音波振動を発生するための振動子１３が取り付けられて
いる。該振動子１３は図示せぬ加振器によって高周波の
電圧を印加されることにより作動する。これら振動子１
３及び加振器を超音波励振手段と総称する。ホーン１１
は該振動子１３が発する振動を機械的に増幅する作用を
なす。振動の方向を矢印Ｕにて示す。
【０００５】上記キャピラリ９は、中空状に形成されて
上方からワイヤ１４が挿通され、該ワイヤ１４の先端部
に高電圧でスパークさせること等によって形成されるボ
ール１４ａをボンディング対象としてのパッド及びリー
ド（後述）に対して圧着するためのものである。
上方からワイヤ１４が挿通され、該ワイヤ１４の先端部
に高電圧でスパークさせること等によって形成されるボ
ール１４ａをボンディング対象としてのパッド及びリー
ド（後述）に対して圧着するためのものである。
【０００６】なお、上記矢印Ｕで示すように、ホーン１
１に伝わる超音波エネルギーは該ホーン１１の軸方向の
縦振動であるため、上記ボール１４ａとボンディング対
象との接合に必要な横振動に変換すべく、キャピラリ９
はその軸中心をホーン１１の軸中心に対して直角にして
装着されている。
１に伝わる超音波エネルギーは該ホーン１１の軸方向の
縦振動であるため、上記ボール１４ａとボンディング対
象との接合に必要な横振動に変換すべく、キャピラリ９
はその軸中心をホーン１１の軸中心に対して直角にして
装着されている。
【０００７】一方、上記ボンディングアーム４の他端側
には、該ボンディングアーム４をシャフト２と共に揺動
させる駆動手段としてのリニアモータ１５が設けられて
いる。このリニアモータ１５は、偏平型コイル１６と、
永久磁石及びヨークで構成された磁気回路１７とを有し
ている。該偏平型コイル１６はボンディングアーム４に
取り付けられ、磁気回路１７は本体１に固定されてい
る。
には、該ボンディングアーム４をシャフト２と共に揺動
させる駆動手段としてのリニアモータ１５が設けられて
いる。このリニアモータ１５は、偏平型コイル１６と、
永久磁石及びヨークで構成された磁気回路１７とを有し
ている。該偏平型コイル１６はボンディングアーム４に
取り付けられ、磁気回路１７は本体１に固定されてい
る。
【０００８】次いで、上記した構成のワイヤボンディン
グ装置によるボンディング動作を説明する。
グ装置によるボンディング動作を説明する。
【０００９】当該ワイヤボンディング装置においては、
複数のＩＣチップ２０が長手方向（図５において紙面に
対して直角な方向）に並べて貼着されたリードフレーム
Ｌ＼Ｆが被ボンディング部品として扱われ、作業開始に
際してヒーターブロック２２によって加熱されているボ
ンディングステージとしてのヒータープレート２４上に
該リードフレームＬ＼Ｆが搬入され、且つ、最先のＩＣ
チップ２０がボンディング作業位置に位置決めされる。
この状態で、上記構成のボンディング手段により該最先
のＩＣチップ２０についてボンディングが行われる。
複数のＩＣチップ２０が長手方向（図５において紙面に
対して直角な方向）に並べて貼着されたリードフレーム
Ｌ＼Ｆが被ボンディング部品として扱われ、作業開始に
際してヒーターブロック２２によって加熱されているボ
ンディングステージとしてのヒータープレート２４上に
該リードフレームＬ＼Ｆが搬入され、且つ、最先のＩＣ
チップ２０がボンディング作業位置に位置決めされる。
この状態で、上記構成のボンディング手段により該最先
のＩＣチップ２０についてボンディングが行われる。
【００１０】まず、上記ＩＣチップ２０上に設けられた
第１ボンディング点としてのパッド（後述）に対してボ
ンディングを行うにあたっては、キャピラリ９の下端か
ら突出したワイヤ１４の先端部と放電電極（図示せず）
との間に放電を起こさせ、その放電エネルギーにより該
ワイヤ１４の先端部を溶融してボール１４ａを形成させ
る。そして、前述のＸＹテーブルが作動せしめられ、該
キャピラリ９従って該ボール１４ａが、図６の（ａ）に
示すように、ＩＣチップ２０に設けられた或るパッド２
０ａの直上に位置決めされる。
第１ボンディング点としてのパッド（後述）に対してボ
ンディングを行うにあたっては、キャピラリ９の下端か
ら突出したワイヤ１４の先端部と放電電極（図示せず）
との間に放電を起こさせ、その放電エネルギーにより該
ワイヤ１４の先端部を溶融してボール１４ａを形成させ
る。そして、前述のＸＹテーブルが作動せしめられ、該
キャピラリ９従って該ボール１４ａが、図６の（ａ）に
示すように、ＩＣチップ２０に設けられた或るパッド２
０ａの直上に位置決めされる。
【００１１】上記の後、リニアモータ１５に駆動電流を
供給してキャピラリ９を下降させ、図６の（ｂ）に示す
ように、パッド２０ａにボール１４ａを圧接させて偏平
部１４ｂを形成する。この圧接時、図５に示す振動子１
３が作動せしめられ、該偏平部１４ｂとパッド２０ａと
の間に超音波振動による相互擦過に基づく熱が発生す
る。このとき、図５に示すヒーターブロック２２からの
熱も加えられており、偏平部１４ｂとパッド２０ａは熱
圧着される。
供給してキャピラリ９を下降させ、図６の（ｂ）に示す
ように、パッド２０ａにボール１４ａを圧接させて偏平
部１４ｂを形成する。この圧接時、図５に示す振動子１
３が作動せしめられ、該偏平部１４ｂとパッド２０ａと
の間に超音波振動による相互擦過に基づく熱が発生す
る。このとき、図５に示すヒーターブロック２２からの
熱も加えられており、偏平部１４ｂとパッド２０ａは熱
圧着される。
【００１２】上記のように第１ボンディング点への接続
が終わると、リニアモータ１５を作動させてキャピラリ
９を上昇させると共に、ワイヤ１４をキャピラリ９の先
端から繰り出しつつ、前述のＸＹテーブルを駆動してキ
ャピラリ９を水平方向に移動せしめ、上記パッド２０ａ
に対応する第２ボンディング点であるリード（図示せ
ず：図５に示すリードフレームＬ＼Ｆに形成されてい
る）の直上に位置させる。そして、リニアモータ１５に
駆動電流を供給してキャピラリ９を下降させてワイヤ１
４を該リードに圧接させる。このとき、第１ボンディン
グ点と同様に超音波振動が付与され、ヒーターブロック
２２による加熱と相まって熱圧着される。
が終わると、リニアモータ１５を作動させてキャピラリ
９を上昇させると共に、ワイヤ１４をキャピラリ９の先
端から繰り出しつつ、前述のＸＹテーブルを駆動してキ
ャピラリ９を水平方向に移動せしめ、上記パッド２０ａ
に対応する第２ボンディング点であるリード（図示せ
ず：図５に示すリードフレームＬ＼Ｆに形成されてい
る）の直上に位置させる。そして、リニアモータ１５に
駆動電流を供給してキャピラリ９を下降させてワイヤ１
４を該リードに圧接させる。このとき、第１ボンディン
グ点と同様に超音波振動が付与され、ヒーターブロック
２２による加熱と相まって熱圧着される。
【００１３】この後、リニアモータ１５を作動させてキ
ャピラリ９を上昇させると共に、所定のタイミングでカ
ットクランプ６を閉じることにより第２ボンディング点
よりワイヤ１４を切断する。このような一連の工程によ
り一組のパッド２０ａ及びリードが接続される。
ャピラリ９を上昇させると共に、所定のタイミングでカ
ットクランプ６を閉じることにより第２ボンディング点
よりワイヤ１４を切断する。このような一連の工程によ
り一組のパッド２０ａ及びリードが接続される。
【００１４】以降、リードフレームＬ＼Ｆ上の最先のＩ
Ｃチップ２０に多数設けられた各パッドとこれらに対応
して配設された各リードについて上記一連の動作が繰り
返される。そして、この最先のＩＣチップ２０のボンデ
ィングが終了すると、リードフレームＬ＼Ｆ（図５参
照）がＩＣチップ２０の配設ピッチ分だけ移送されて次
のＩＣチップについてのボンディング作業が行われ、順
次同様に続行され、全てのＩＣチップのボンディング接
続を完了する。
Ｃチップ２０に多数設けられた各パッドとこれらに対応
して配設された各リードについて上記一連の動作が繰り
返される。そして、この最先のＩＣチップ２０のボンデ
ィングが終了すると、リードフレームＬ＼Ｆ（図５参
照）がＩＣチップ２０の配設ピッチ分だけ移送されて次
のＩＣチップについてのボンディング作業が行われ、順
次同様に続行され、全てのＩＣチップのボンディング接
続を完了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のワイヤ
ボンディング装置においては、次のような欠点がある。
ボンディング装置においては、次のような欠点がある。
【００１６】すなわち、上記第１ボンディング点に関
し、ワイヤ１４のボール１４ａ（図６の（ａ）参照）を
パッド２０ａに圧着することで形成された偏平部１４ｂ
（図６の（ｂ）参照）は、その全面がパッド２０ａに接
続せず、図７においてクロスハッチング２６で示すよう
に円環状に接続し、中央部付近では合金ができにくく不
完全な接続状態となる場合がある。この理由の一つとし
て、図６の（ａ），（ｂ）から明らかなように、キャピ
ラリ９にはワイヤ１４が挿通されるワイヤ挿通孔９ａが
形成されていることから、ボール１４ａを押し潰す押圧
面が円環状であるためであると考えられる。
し、ワイヤ１４のボール１４ａ（図６の（ａ）参照）を
パッド２０ａに圧着することで形成された偏平部１４ｂ
（図６の（ｂ）参照）は、その全面がパッド２０ａに接
続せず、図７においてクロスハッチング２６で示すよう
に円環状に接続し、中央部付近では合金ができにくく不
完全な接続状態となる場合がある。この理由の一つとし
て、図６の（ａ），（ｂ）から明らかなように、キャピ
ラリ９にはワイヤ１４が挿通されるワイヤ挿通孔９ａが
形成されていることから、ボール１４ａを押し潰す押圧
面が円環状であるためであると考えられる。
【００１７】また、ボール１４ａに続くワイヤ１４が熱
を放散する作用をなし、これによって合金の生成が阻害
されることも関与していると推考される。
を放散する作用をなし、これによって合金の生成が阻害
されることも関与していると推考される。
【００１８】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたもので、その主目的とするところは、ボールを押
圧して形成される偏平部が全面にわたって確実に接続さ
れるワイヤボンディング装置を提供することである。
されたもので、その主目的とするところは、ボールを押
圧して形成される偏平部が全面にわたって確実に接続さ
れるワイヤボンディング装置を提供することである。
【００１９】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
るワイヤボンディング装置を提供する。
るワイヤボンディング装置を提供する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ボンディング工具を超音波励振手段によ
って励振させながら、該ボンディング工具に挿入された
ワイヤによってボンディングステージ上の被ボンディン
グ部品に対してボンディングを行うワイヤボンディング
装置において、前記ボンディングステージを前記ワイヤ
の前記被ボンディング部品に対する接離方向で加振する
加振手段を有するように構成したものである。加えて、
更に他の種々の効果を得るために、下記の各構成が採用
されている。すなわち、本発明のワイヤボンディング装
置では、前記加振手段が、前記超音波励振手段と同期し
て作動せしめられる。また、前記ワイヤボンディング装
置においては、前記超音波励振手段が、前記接離方向に
対して略直角な方向で励振させる。更に、前記ワイヤボ
ンディング装置においては、前記ボンディング工具のワ
イヤ送出端部に、ワイヤ受入端部から該ワイヤ送出端部
に向かって漸次拡径するテーパ部がワイヤ挿通孔に連続
して形成されている。また、前記ワイヤボンディング装
置では、前記加振手段が、平行な回転軸の周りに且つ該
回転軸に対して互いに面対称にて偏心して回転自在な回
転体と、該回転体各々を同期して回転せしめる駆動手段
とを有する。。
に、本発明は、ボンディング工具を超音波励振手段によ
って励振させながら、該ボンディング工具に挿入された
ワイヤによってボンディングステージ上の被ボンディン
グ部品に対してボンディングを行うワイヤボンディング
装置において、前記ボンディングステージを前記ワイヤ
の前記被ボンディング部品に対する接離方向で加振する
加振手段を有するように構成したものである。加えて、
更に他の種々の効果を得るために、下記の各構成が採用
されている。すなわち、本発明のワイヤボンディング装
置では、前記加振手段が、前記超音波励振手段と同期し
て作動せしめられる。また、前記ワイヤボンディング装
置においては、前記超音波励振手段が、前記接離方向に
対して略直角な方向で励振させる。更に、前記ワイヤボ
ンディング装置においては、前記ボンディング工具のワ
イヤ送出端部に、ワイヤ受入端部から該ワイヤ送出端部
に向かって漸次拡径するテーパ部がワイヤ挿通孔に連続
して形成されている。また、前記ワイヤボンディング装
置では、前記加振手段が、平行な回転軸の周りに且つ該
回転軸に対して互いに面対称にて偏心して回転自在な回
転体と、該回転体各々を同期して回転せしめる駆動手段
とを有する。。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例としてのワ
イヤボンディング装置について、添付図面を参照しなが
ら説明する。但し、本発明に係るこのワイヤボンディン
グ装置は、以下に説明する部分以外は図５に示した従来
のワイヤボンディング装置と同様に構成されており、装
置全体としての構成及び動作の説明は重複する故に省略
し、要部のみの説明に留める。
イヤボンディング装置について、添付図面を参照しなが
ら説明する。但し、本発明に係るこのワイヤボンディン
グ装置は、以下に説明する部分以外は図５に示した従来
のワイヤボンディング装置と同様に構成されており、装
置全体としての構成及び動作の説明は重複する故に省略
し、要部のみの説明に留める。
【００２２】また、以下の説明及び各図において、上記
従来例の構成部分と同一又は対応する構成部分について
は同じ参照符号を付して示している。
従来例の構成部分と同一又は対応する構成部分について
は同じ参照符号を付して示している。
【００２３】図１に示すように、当該ワイヤボンディン
グ装置においては、ボンディングステージとしてのヒー
タープレート２４に対して加振手段３１が取り付けられ
ている。図２及び図３この加振手段３１の詳細を示すも
のであるが、これらの図から明らかなように、該加振手
段３１は、ヒータープレート２４を加熱するためのヒー
ターブロック２２の下面側に、断熱材３２（図３に図
示）を介して装着されている。
グ装置においては、ボンディングステージとしてのヒー
タープレート２４に対して加振手段３１が取り付けられ
ている。図２及び図３この加振手段３１の詳細を示すも
のであるが、これらの図から明らかなように、該加振手
段３１は、ヒータープレート２４を加熱するためのヒー
ターブロック２２の下面側に、断熱材３２（図３に図
示）を介して装着されている。
【００２４】図２及び図３に示すように、該加振手段３
１はギアケース３４を備えている。このギアケース３４
内には２本のスピンドル３６、３７が平行に配置され、
且つ、各々の両端部にて軸受３９を介して該ギアケース
３４に対して回転自在に取り付けられている。該両スピ
ンドル３６、３７には、回転体としての重り４１、４２
が固着されている。これらの重り４１、４２は、互いに
面対称にて偏心して回転すべくなされている。すなわ
ち、両スピンドル３６、３７が回転することにより、各
重り４１、４２の偏心質量に基づく一方向の振動が発生
する。その振動方向を図１と図３において矢印Ｐで示し
ている。
１はギアケース３４を備えている。このギアケース３４
内には２本のスピンドル３６、３７が平行に配置され、
且つ、各々の両端部にて軸受３９を介して該ギアケース
３４に対して回転自在に取り付けられている。該両スピ
ンドル３６、３７には、回転体としての重り４１、４２
が固着されている。これらの重り４１、４２は、互いに
面対称にて偏心して回転すべくなされている。すなわ
ち、両スピンドル３６、３７が回転することにより、各
重り４１、４２の偏心質量に基づく一方向の振動が発生
する。その振動方向を図１と図３において矢印Ｐで示し
ている。
【００２５】図２に示すように、上記ギアケース３４の
一側部にはサブケース４５が取り付けられている。該サ
ブケース４５内にはモータ４７が横向きに固設されてい
る。該モータ４７のスピンドル４７ａはギアケース３４
に形成された開口部３４ａを通じて該ギアケース３４内
に挿通され、その先端部に駆動ギア４９が嵌着されてい
る。そして、両スピンドル３６、３７には互いに同径に
して該駆動ギア４９よりも小径の被駆動ギア５１、５２
が嵌着され、且つ、該駆動ギア４９と噛合している。但
し、一方の被駆動ギア５２と駆動ギア４９との間にはア
イドルギア５４が介装されており、両被駆動ギア５１、
５２は互いに逆方向に回転駆動される。
一側部にはサブケース４５が取り付けられている。該サ
ブケース４５内にはモータ４７が横向きに固設されてい
る。該モータ４７のスピンドル４７ａはギアケース３４
に形成された開口部３４ａを通じて該ギアケース３４内
に挿通され、その先端部に駆動ギア４９が嵌着されてい
る。そして、両スピンドル３６、３７には互いに同径に
して該駆動ギア４９よりも小径の被駆動ギア５１、５２
が嵌着され、且つ、該駆動ギア４９と噛合している。但
し、一方の被駆動ギア５２と駆動ギア４９との間にはア
イドルギア５４が介装されており、両被駆動ギア５１、
５２は互いに逆方向に回転駆動される。
【００２６】上記したモータ４７と、駆動ギア４９と、
両被駆動ギア５１、５２とにより、上記スピンドル３
６、３７、従って両重り４１、４２を同期して回転せし
める駆動手段が構成されている。
両被駆動ギア５１、５２とにより、上記スピンドル３
６、３７、従って両重り４１、４２を同期して回転せし
める駆動手段が構成されている。
【００２７】上記構成の加振手段３１は、図１から明ら
かなように、その振動方向Ｐが、被ボンディング部品で
あるＩＣチップ２０及びリードフレームＬ＼Ｆに対する
ワイヤ１４の接離方向Ｚと一致するように取り付けられ
ている。
かなように、その振動方向Ｐが、被ボンディング部品で
あるＩＣチップ２０及びリードフレームＬ＼Ｆに対する
ワイヤ１４の接離方向Ｚと一致するように取り付けられ
ている。
【００２８】当該ワイヤボンディング装置においては、
図１に示す振動子１３が作動せしめられる際に、上述の
加振手段３１が同期して作動させられる。つまり、図６
の（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ１４のボール１
４ａがキャピラリ９によってパッド２０ａに押圧されて
偏平部１４ｂとなったとき、上記振動子１３が所定時間
作動されて超音波振動（図１で矢印Ｕにて示している）
が付与されるのであるが、このとき、図４のフローチャ
ートにも示すように、加振手段３１のモータ４７が同時
に同じ時間だけ作動せしめられる。但し、この加振の振
幅は、パッド２０（図６参照）をはじめとしてＩＣチッ
プ２０に損傷を与えない程度、例えば数μｍに設定され
る。この振幅は、機構的にほぼ固定状態にああるヒータ
ーブロック２２及びヒータープレート２４を加振するこ
とに鑑み、該ヒーターブロック２２、ヒータープレート
２４自体並びにこれらを支持する支持機構全体の弾性に
対し、加える振動エネルギーを加減することで定められ
る。
図１に示す振動子１３が作動せしめられる際に、上述の
加振手段３１が同期して作動させられる。つまり、図６
の（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ１４のボール１
４ａがキャピラリ９によってパッド２０ａに押圧されて
偏平部１４ｂとなったとき、上記振動子１３が所定時間
作動されて超音波振動（図１で矢印Ｕにて示している）
が付与されるのであるが、このとき、図４のフローチャ
ートにも示すように、加振手段３１のモータ４７が同時
に同じ時間だけ作動せしめられる。但し、この加振の振
幅は、パッド２０（図６参照）をはじめとしてＩＣチッ
プ２０に損傷を与えない程度、例えば数μｍに設定され
る。この振幅は、機構的にほぼ固定状態にああるヒータ
ーブロック２２及びヒータープレート２４を加振するこ
とに鑑み、該ヒーターブロック２２、ヒータープレート
２４自体並びにこれらを支持する支持機構全体の弾性に
対し、加える振動エネルギーを加減することで定められ
る。
【００２９】かかる構成の故、上記偏平部１４ａの外周
部分のみならず中央部付近についても相互接合部の溶
融、すなわち合金化が促され、該偏平部１４ａは全面に
わたって確実に接続される。かかる良好な作用は、下記
の理由によるものと推考される。
部分のみならず中央部付近についても相互接合部の溶
融、すなわち合金化が促され、該偏平部１４ａは全面に
わたって確実に接続される。かかる良好な作用は、下記
の理由によるものと推考される。
【００３０】まず、上記振動子１３が発する超音波振動
Ｕは上記加振手段３１による加振方向Ｐに対して直角な
水平方向にかけられるが、キャピラリ９の先端押圧面が
円環状であることから、この超音波振動Ｕのみにては上
記偏平部１４ｂの中央部付近の合金化が不完全となるこ
とが考えられると従来例を挙げて説明した。
Ｕは上記加振手段３１による加振方向Ｐに対して直角な
水平方向にかけられるが、キャピラリ９の先端押圧面が
円環状であることから、この超音波振動Ｕのみにては上
記偏平部１４ｂの中央部付近の合金化が不完全となるこ
とが考えられると従来例を挙げて説明した。
【００３１】これに対して、上記加振手段３１による加
振が偏平部１４ｂの中央部付近の合金化、すなわち溶融
に関して如何に作用するものかを考えると、次のように
捉えられる。
振が偏平部１４ｂの中央部付近の合金化、すなわち溶融
に関して如何に作用するものかを考えると、次のように
捉えられる。
【００３２】つまり、図６に示すように、キャピラリ９
のワイヤ送出端部には、ワイヤ受入端部から該ワイヤ送
出端部に向かって漸次拡径するテーパ部９ｂがワイヤ挿
通孔９ａに連続するように形成されている。このテーパ
部９ｂは、これを設けたことにより、キャピラリ９によ
る水平方向の超音波振動Ｕが偏平部１４ｂに有効に伝達
され、ワイヤ１４のボール１４ａが円滑に偏平部１４ｂ
に変形し、また、ワイヤループが形成されたときにその
ループと偏平部１４ｂとの境の応力集中が避けられる等
の効果が得られるものである。
のワイヤ送出端部には、ワイヤ受入端部から該ワイヤ送
出端部に向かって漸次拡径するテーパ部９ｂがワイヤ挿
通孔９ａに連続するように形成されている。このテーパ
部９ｂは、これを設けたことにより、キャピラリ９によ
る水平方向の超音波振動Ｕが偏平部１４ｂに有効に伝達
され、ワイヤ１４のボール１４ａが円滑に偏平部１４ｂ
に変形し、また、ワイヤループが形成されたときにその
ループと偏平部１４ｂとの境の応力集中が避けられる等
の効果が得られるものである。
【００３３】上記のテーパ部９ｂが設けられていること
に鑑みると、加振手段３１により付与される垂直方向の
振動のエネルギーが、該テーパ部９ｂによるエネルギー
進行方向変更作用によって偏平部１４ｂの中央部付近に
指向せしめられて集中し、この部分の相互接合部の合金
化を促すものと思われる。
に鑑みると、加振手段３１により付与される垂直方向の
振動のエネルギーが、該テーパ部９ｂによるエネルギー
進行方向変更作用によって偏平部１４ｂの中央部付近に
指向せしめられて集中し、この部分の相互接合部の合金
化を促すものと思われる。
【００３４】なお、本実施例で示した加振手段３１の構
成は比較的簡単で小型化が図り易く、且つ低廉にて、ワ
イヤボンディング装置、特にはボンディングステージ部
の大型化を招来することも避けられ、又、コストの増大
もさほどない。
成は比較的簡単で小型化が図り易く、且つ低廉にて、ワ
イヤボンディング装置、特にはボンディングステージ部
の大型化を招来することも避けられ、又、コストの増大
もさほどない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るワイ
ヤボンディング装置においては、ボンディングステージ
を、ボンディング部品に対するワイヤの接離方向で加振
する加振手段を備えている。故に、ボンディング部品上
でボンディング工具によりボールを押圧して形成された
偏平部について、該ボンディング部品との相互接合部を
溶融させて合金化せしめるべく超音波振動を付与する
際、該加振手段を作動させれば該偏平部の外周部分のみ
ならず中央部付近についても合金化が促され、全面にわ
たって確実に接続される。これにより、該偏平部の圧着
径、圧着厚が安定し、又、シェア（ｓｈｅａｒ：せん
断）強度が増大するなど、ボンディング性が向上する。
ヤボンディング装置においては、ボンディングステージ
を、ボンディング部品に対するワイヤの接離方向で加振
する加振手段を備えている。故に、ボンディング部品上
でボンディング工具によりボールを押圧して形成された
偏平部について、該ボンディング部品との相互接合部を
溶融させて合金化せしめるべく超音波振動を付与する
際、該加振手段を作動させれば該偏平部の外周部分のみ
ならず中央部付近についても合金化が促され、全面にわ
たって確実に接続される。これにより、該偏平部の圧着
径、圧着厚が安定し、又、シェア（ｓｈｅａｒ：せん
断）強度が増大するなど、ボンディング性が向上する。
【図１】図１は、本発明に係るワイヤボンディング装置
の要部の、一部断面を含む正面図である。
の要部の、一部断面を含む正面図である。
【図２】図２は、図１に示したワイヤボンディング装置
が備える加振手段の、一部断面を含む平面図である。
が備える加振手段の、一部断面を含む平面図である。
【図３】図３は、図２に関するＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図４は、図１に示したワイヤボンディング装置
の動作の一部を示すフローチャートである。
の動作の一部を示すフローチャートである。
【図５】図５は、従来のワイヤボンディング装置の要部
の、一部断面を含む正面図である。
の、一部断面を含む正面図である。
【図６】図６は、図５に示したワイヤボンディング装置
が具備するキャピラリによってボンディングが行われる
状態を示す図である。
が具備するキャピラリによってボンディングが行われる
状態を示す図である。
【図７】図７は、図６（の（ｂ））に関するＡ−Ａ矢視
図である。
図である。
４ ボンディングアーム ９ キャピラリ（ボンディング工具） ９ａ （キャピラリ９の）ワイヤ挿通孔 ９ｂ （キャピラリ９の）テーパ部 １１ ホーン １３ 振動子 １４ ワイヤ １４ａ （ワイヤ１４の）ボール １４ｂ （ワイヤ１４の）偏平部 １５ リニアモータ ２０ ＩＣチップ ２０ａ パッド（第１ボンディング点） ２２ ヒーターブロック ２４ ヒータープレート（ボンディングステー
ジ） ３１ 加振手段 ３２ 断熱材 ３６、３７ スピンドル ４１、４２ 重り（回転体） ４７ モータ ４９ 駆動ギア ５１、５２ 被駆動ギア ５４ アイドルギア
ジ） ３１ 加振手段 ３２ 断熱材 ３６、３７ スピンドル ４１、４２ 重り（回転体） ４７ モータ ４９ 駆動ギア ５１、５２ 被駆動ギア ５４ アイドルギア
Claims (5)
- 【請求項１】 ボンディング工具を超音波励振手段によ
って励振させながら、該ボンディング工具に挿入された
ワイヤによってボンディングステージ上の被ボンディン
グ部品に対してボンディングを行うワイヤボンディング
装置であって、 前記ボンディングステージを前記ワイヤの前記被ボンデ
ィング部品に対する接離方向で加振する加振手段を有す
ることを特徴とするワイヤボンディング装置。 - 【請求項２】 前記加振手段は、前記超音波励振手段と
同期して作動せしめられることを特徴とする請求項１記
載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項３】 前記超音波励振手段は、前記接離方向に
対して略直角な方向で励振させることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項４】 前記ボンディング工具のワイヤ送出端部
には、ワイヤ受入端部から該ワイヤ送出端部に向かって
漸次拡径するテーパ部がワイヤ挿通孔に連続して形成さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち
いずれか１記載のワイヤボンディング装置。 - 【請求項５】 前記加振手段は、平行な回転軸の周りに
且つ該回転軸に対して互いに面対称にて偏心して回転自
在な回転体と、該回転体各々を同期して回転せしめる駆
動手段とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項
４のうちいずれか１記載のワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8297140A JPH10125713A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8297140A JPH10125713A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125713A true JPH10125713A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17842733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8297140A Pending JPH10125713A (ja) | 1996-10-18 | 1996-10-18 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10125713A (ja) |
-
1996
- 1996-10-18 JP JP8297140A patent/JPH10125713A/ja active Pending
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