KR101434001B1 - 와이어 본딩 작업에서 산화 감소를 위한 가스 전달 시스템 - Google Patents

와이어 본딩 작업에서 산화 감소를 위한 가스 전달 시스템 Download PDF

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KR101434001B1
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개리 에스. 질로티
스탠리 스즈크제스냑
엠머릭 피터 제이. 반
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쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인코포레이티드
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Abstract

와이어 본딩 머신이 제공된다. 와이어 본딩 머신은 본딩 공구 및 본딩 공구를 통하여 연장하는 와이어의 단부 상에 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전극을 포함하고, 프리 에어 볼은 와이어 본딩 머신의 프리 에어 볼 형성 영역에서 형성된다. 또한, 와이어 본딩 머신은 와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 고정시키기 위한 본드 사이트 영역을 포함한다. 또한, 와이어 본딩 머신은, 커버 가스를 (1) 커버 가스가 가스 전달 장치의 하나 이상의 개구부를 통하여 본드 사이트 영역으로 배출되는 본드 사이트 영역, 및 (2) 프리 에어 볼 형성 영역에 커버 가스를 제공하도록 형성된 가스 전달 장치를 포함한다.

Description

와이어 본딩 작업에서 산화 감소를 위한 가스 전달 시스템{GAS DELIVERY SYSTEM FOR REDUCING OXIDATION IN WIRE BONDING OPERATIONS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2008년 6월 10일에 출원된 미국 가출원(U.S. Provisional Application) 제 61/060,189 호의 이익을 주장하며, 상기 미국 가출원의 기재는 참고로 본 발명에 포함된다.
본 발명은 반도체 장치의 와이어 본딩(wire bonding)에 관한 것으로서, 특히, 와이어 본딩 머신(machine)의 특정 영역에 커버 가스(cover gas)를 공급하기 위한 것이다.
다양한 반도체 장치의 제조에서, 상기 장치에 구성품을 연결하기 위하여 와이어 본딩 기술이 종종 사용된다. 예를 들면, 와이어 본드(또는 와이어 루프(wire loop))는 반도체 다이(die)와 리드프레임(leadframe) 상의 접촉부 사이의 상호 연결을 제공하기 위하여 종종 사용된다. 바람직한 통상의 와이어 본딩 작업은, (1) 제1 본드를 형성하기 위하여 다이 상의 제1 본딩 위치에 프리 에어 볼(free air ball)을 본딩하는 것(예를 들면, 볼 본딩(ball bonding)을 사용하여서), (2) 제1 본드로부터 리드 프레임 상의 제2 본딩 위치를 향하여 와이어를 연장시키는 것, (3) 제2 본드를 형성하기 위해 제2 본딩 위치에 연장된 와이어의 단부를 본딩하는 것, 및 (4) 와이어를 절단하는 것을 포함한다. 이러한 볼 본딩 작업에서, 단계 (1)에서 와이어의 단부에 프리 에어 볼을 형성하기 위해서 전자식 프레임 오프(electronic flame off)(즉, EFO) 완드(wand)/전극 등이 통상적으로 사용된다.
종종, 골드 와이어(gold wire)(실질적으로 산소와 비-반응적(non-reactive)임)가 와이어 본딩 공정에서 사용되지만, 그러나, 몇몇의 경우에는, 보다 반응적인 금속(예를 들면, 구리, 은, 팔라듐, 알루미늄 등)이 사용된다. 이러한 보다 반응적인 금속은, 예를 들면 산소의 존재하에서 반응할 수 있고, 와이어 본딩용으로 바람직하지 않은 산화물/산화를 와이어(및/또는 와이더 단부 또는 테일(tail)) 상에 형성할 수 있다.
이러한 잠재적인 산화(potential oxidation)의 관점에서, 몇몇의 와이어 본딩 시스템은 EFO 완드에 의한 프리 에어 볼의 형성 동안에 와이어의 단부에 커버 가스를 공급하는 서브시스템을 포함한다. 예를 들면, 본 발명에 참고로 전체가 합체된 미국 특허 제 6,234,376 호는 이러한 시스템을 기재하고 있다.
또한, 와이어 본딩 머신의 다양한 서브 시스템은, 본드 사이트 영역(bond site area)에서 본딩 와이어 산화의 잠재성을 감소시키기 위하여 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역에 커버 가스를 공급하도록 사용된다. 본드 사이트 영역에 커버 가스를 공급하는 대표적인 서브 시스템은 미국 특허 공개번호 제 2007/0284421 호, 제 2007/0251980 호, 및 미국 특허 제 5,265,788 호, 제 5,395,037 호, 제 6,866,182 호, 및 제 7,182,793 호에 기재되어 있다.
와이어 본딩에서 산화를 감소시키기 위한 개선된 구조체를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 와이어 본딩 머신이 제공된다. 와이어 본딩 머신은 본딩 공구(bonding tool) 및 본딩 공구를 통하여 연장하는 와이어의 단부 상에 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전극을 포함하고, 프리 에어 볼은 와이어 본딩 머신의 프리 에어 볼 형성 영역에서 형성된다. 또한, 와이어 본딩 머신은, 와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역을 포함한다. 또한, 와이어 본딩 머신은, (1) 커버 가스가 가스 전달 장치의 하나 이상의 개구(aperture)를 통하여 배출되는 본드 사이트 영역, 및 (2) 프리 에어 볼 형성 영역에 커버 가스를 공급하도록 형성된 가스 전달 장치/시스템(예를 들면, 가스 전달 구조체)을 포함한다.
본 발명에 따른 가스 전달 장치는 와이어 본딩 과정에서 산화를 감소시키는 개선된 구조체를 제공한다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여서 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다. 통상적인 실행에 따르면, 도면의 다양한 특징부는 스케일대로 도시되는 것이 아니다. 반대로, 다양한 특징부의 치수는 명료하게 하기 위해 임의적으로 확대되거나 또는 축소된다. 다음의 특징들은 도면에 포함된다.
도 1a은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 본딩 시스템 일부의 사시도이다.
도 1b는 도 1a 일부의 상세도이다.
도 1c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클램프 장치의 윈도우의 일부를 가리기 위한 커버를 포함하는 가스 전달 장치의 사시도이다.
도 1d는 도 1a 일부의 상부 상세도이다.
도 1e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1a의 와이어 본딩 머신용 가스 전달 장치 일부의 평면도이다.
도 1f는 1F-1F 선을 따라 절취된 도 1g 일부의 정면도이다.
도 1g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전극의 선단부에 인접한 절연체(insulator)를 구비한 도 1a의 와이어 본딩 머신용 가스 전달 장치의 하우징 저면부의 사시도이다.
도 1h는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전극의 선단부에 인접한 절연체를 구비하지 않은 도 1a의 와이어 본딩 머신용 가스 전달 장치의 하우징 저면부의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다른 가스 전달 장치 일부의 상부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 또 다른 가스 전달 장치 일부의 상부 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 또 다른 가스 전달 장치 일부의 상부 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 가스 전달 장치 일부의 저부 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 전달 장치 요소를 포함하는 와이어 본딩 머신 요소의 정면 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 요소의 저면 사시도이다.
도 5c는 도 5a의 요소의 정면도이다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 본딩 머신의 특정 구성품으로 일체된 가스 전달 장치 일부의 정면 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 가스 전달 장치 일부의 측면 사시도이다.
도 6c는 도 6a의 가스 전달 장치 일부의 평면도로서, 특정 내부 세부 사항이 파선으로 도시되어 있다.
도 6d는 도 6a의 가스 전달 장치 일부의 절단 정면 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 와이어 본딩 머신의 특정 구성품으로 일체된 가스 전달 장치 일부의 정면 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 가스 전달 장치 일부의 측면 사시도이다.
도 7c는 도 7a의 가스 전달 장치 일부의 평면도로서, 특정 내부 세부 사항이 파선으로 도시되어 있다.
도 7d는 도 7a의 가스 전달 장치 일부의 저부 사시도이다.
도 7e는 도 7a의 가스 전달 장치 일부의 절단 정면 사시도이다.
미국 특허 공개번호 제 2007/0284421 호 및 제 2007/0251980 호는 물론 미국 특허 제 6,234,376 호도 와이어 본딩 기술의 산화 감소 시스템에 관한 것으로서, 이들 전체가 참조로써 전부 본 발명에 합체되어 있다.
통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 본드 사이트 영역은 와이어 본드의 실제 형성(즉, 본딩 위치에 와이어의 일부를 본딩 또는 용접하는)이 일어나는 와이어 본딩 머신의 일부분에 관한 것이다. 예를 들면, 장치를 나르는 리드프레임 스트립(leadframe strip)은 와이어 본딩 머신의 히트 블록(heat block)에 의해 지지가 될 수 있고, 와이어 본딩 작업 동안 와이어 본딩 머신의 클램프에 의해 고정될 수 있다. 이러한 경우에, 와이어 본딩 동안, 윈도우 클램프의 장치 개구부를 통하여 접근가능한 리드프레임/장치의 일부가 본드 사이트 영역으로 여겨질 수 있다. 또한, 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 프리 에어 볼 형성 영역은, 와이어 본딩 동안에 프리 에어 볼이 형성되는 위치이다. 이러한 위치는, 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전극의 선단 위치, 본딩 공구의 위치, 본딩 공구로부터 연장하는 와이어의 위치/길이 등(상기 위치들은 머신 마다 다르거나 변경될 수 있음)을 포함하는 다른 구성품에 의해 정의되는 경향이 있다.
본 발명은, 각각의 (1) 프리 에어 볼이 형성되는 전자식 프레임 오프 영역(즉, 프리 에어 볼 형성 영역), 및 (2) 본드 사이트 영역으로의 커버 가스(예를 들면, 형성 가스) 흐름을 통합하는 가스 전달 장치/시스템에 관한 것이다. 몇몇의 실시예에서, EFO 전극은 상기 위치 중 하나로의 가스 흐름을 방해하는 것 없이 가스 전달 시스템 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 본드 사이트 영역에 공급되는 커버 가스가 본딩 작업 동안에 와이어 산화의 잠재성을 감소시키면서, EFO 영역에 공급되는 커버 가스는 프리 에어 볼 형성 동안에(예를 들면, 구리 와이어의 프리 에어 볼 형성 동안에) 산화의 잠재성을 감소시킨다. 단일 장치/구조체를 사용하여 프리 에어 볼 형성 영역 및 본드 사이트 영역에 커버 가스를 공급함으로써, 많은 장점을 얻는다. 예를 들면, 비용 절감의 효과적인 장치가 제공된다. 또한, 와이어 본딩 머신 상의 다수 구조체의 감소 때문에, 와이어 본딩 작업 동안의 가시성 및 접근성이 용이하게 된다. 또한, 본드 헤드에 관한 바람직한 이동 범위가 다른 구성에 비교하여 용이하게 될 수 있다.
본 발명의 몇몇 바람직한 실시예에 따르면, 가스(예를 들면, 질소, 아르곤 등을 포함하는 가스와 같은 커버 가스)(여기에서, 상기 가스는 수소와 같은 환원 가스를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다)가, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 공급된다. 예를 들면, 와이어 본딩 작업 동안에, 일정한(또는 가변적이거나 제어된) 가스의 공급이, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 제공될 수 있으므로, 와이어 본딩 작업 동안에 와이어 산화의 잠재성이 감소된다. 사용되는 가스(및 온도)에 따라서, 프리 에어 볼의 형성 동안에 환원 가스의 적용 영향과 비슷하게, 와이어 상에 이미 존재하는 산화물/산화의 감소가 있을 수 있다.
예를 들면, 볼 본딩 동안에 사용되는 프리 에어 볼 형성 동안에, 와이어/프리 에어 볼 산화의 잠재성을 감소시키기 위해 커버 가스를 공급하는 것이 바람직하며, 그 이유는 이러한 산화가 바람직하지 않은 와이어 본드 등을 야기할 수 있기 때문이다. 또한, 와이어 본딩 작업 동안, 그리고 와이어 루프를 완성한 이후에(다음의 프리 에어 볼 형성하기 이전에), 와이어 테일(wire tail)(예를 들면, 모세관 선단으로부터 현수된 와이어의 단부)은 와이어 테일 상에 형성하는 산화물을 발생시키는 산소 등에 노출될 수 있다. 이러한 산화물은, 와이어 테일이 프리 에어 볼로 이후에 형성될지라도, 본딩에 바람직하지 않을 수 있다. 물론, 예를 들면, 무엇보다도 (1) 본드 사이트 영역에서 제2 본드를 형성할 때와 (2) 형성된 프리 에어 볼을 본드 사이트 영역으로 하강시킬 때, 와이어(및/또는 와이어 단부) 산화의 잠재성을 감소시키는 것이 바람직한 와이어 본딩 작업의 다른 국면이 있다. 본 발명은 (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 가스 공급을 제공함으로써 이러한 상황을 처리한다.
도 1a는 와이어 본딩 머신(10)(간단하게 하기 위해 다양한 구성품이 생략된 채로)을 도시한다. 와이어 본딩 머신(10)은 본딩 위치 사이에서 와이어 루프를 형성하기 위하여 이동되는(예를 들면, 와이어 본딩 머신의 XY 테이블을 사용하여) 다양한 구성품을 포함하는 본드 헤드 조립체(100)를 포함한다. 또한, 와이어 본딩 머신(10)은, 와이어가 제 위치(예를 들면, 와이어 본딩 머신의 히트 블록 상에)에서 본드되도록 장치를 고정시키는 클램프 장치(102)(때로는, 윈도우 클램프 또는 클램프 인서트라고 지칭되는)를 포함한다. 도 1b로 제공되는 상세도를 참조하면, 본드 헤드 조립체(100)에 의해 옮겨지는, 트랜스듀서(transducer)(104) 및 본딩 공구(106)를 포함하는 다양한 요소가 도시되어 있다. 또한, 가스 전달 장치(110)가 도시되어 있고, 본딩 공구(106)는 가스 전달 장치(110)를 관통하여 연장한다. 더욱 상세하게, 본딩 공구(106)는 가스 전달 장치(110)의 개구(110c)를 관통하여 연장한다. 본딩 공구(106)는 본딩 위치들 사이에서 상호 결합하는 와이어 루프를 형성하기 위해 사용된다. 본딩 위치들은, 클램프 장치(102)의 장치 개구부(102a)(또한, 윈도우라고 알려진)를 통하여 본딩 공구(106)에 접근가능한 본드 사이트 영역(108)의 일부분이다. 이하 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 가스 전달 장치(110)는, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 가스(예를 들면, 커버 가스)를 공급하도록 이용된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 가스 전달 장치(110)는 EFO(electronic flame-off) 전극 지지 구조체(100a)에 의해 지지가 되고, 와이어 본딩 머신(10)의 XY 테이블에 의해 옮겨진다.
도 1c는, 커버(112)가 클램프 장치(102)의 장치 개구부(102a)의 일부 위에 제공되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 예를 들면, 커버(112)가 장치 개구부(102a)의 일부를 가리도록 제공되어(예를 들면, XY 테이블 이동에 의해), 커버(112)는 가스 전달 장치(110)(또는 EFO 전극 지지 구조체(100a)의 일부 다른 부분)에 고정될 수 있으며, 따라서, 커버 가스가 본드 사이트 영역(108)에서 누출되는 비율을 감소시킨다(따라서, 커버 가스 비용을 절약하고, 본딩 와이어 부분의 산화 잠재성을 감소시킴으로써 커버 가스의 유용성을 향상시킨다).
도 1d는, 가스 전달 장치(110)의 캐비티(110a, 110b)의 일부를 도시하는 가스 전달 장치(110)의 사시 단면도이다. 도 1d에서, 본딩 공구(106)가 본딩 위치에 도시되어 있고, 본딩 공구의 선단부가 와이어 일부(도시되지 않음)를 본드 사이트 영역(108)의 본딩 위치에 본딩하는데 사용된다. 그러나 프리 에어 볼 형성 위치에서는, 본딩 공구(106)가 상승하여(도 1d와 비교하여), 본딩 공구(106)의 선단부가 가스 전달 장치(110)의 내부 또는 가스 전달 장치(110)에 인접하여 위치하도록 한다. 이러한 위치에서, 전자식 프레임 오프 완드(도 1g 및 도 1h에 도시됨)가 본딩 공구(106)의 선단부로부터 연장하는 와이어의 일 단부 상에 프리 에어볼을 형성하는데 사용된다. 프리 에어 볼이 가스 전달 장치(110)의 가스로 채워진 캐비티 내에 또는 캐비티에 인접하여 형성하기 때문에, 프리 에어 볼은 산화의 잠재성이 감소된 환경에서 형성될 수 있다.
가스 전달 장치(110)는 캐비티(110a, 110b)를 집합적으로 형성하는 정상부 및 저면부를 포함할 수 있다. 도 1e는 가스 전달 장치(110)의 내부를 도시한다(즉, 가스 전달 장치(110)의 정상부가 도면에서 투명하다). 가스 전달 장치(110)는 캐비티(110a, 110b)를 형성한다. 캐비티(110a)는 (1) 제1 가스 유입구(114)(예를 들면, 가스 공급 파이프 또는 튜브(114))와 (2) 전자식 프레임 오프 작업 근처 사이의 가스 전달 경로를 형성한다. 더욱 상세하게는, 화살표로 도 1e에 도시된 바와 같이, 가스 흐름(예를 들면, 제어된 가스 공급)이 제1 가스 유입구(114)에 공급된다. 가스는 제1 가스 유입구(114)로부터 캐비티(110a)에 의해 제공되는 경로를 따라 흐른다. 캐비티(110a)에 의해 제공되는 경로는, 프리 에어볼이 형성되는 영역(즉, 전자식 프레임 오프 작업 근처, 또한, 프리 에어 볼 형성 위치로 알려진 곳)에서 연장한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 전극(118)(즉, 프리 에어 볼을 형성하기 위해 사용되는 전자식 프레임 오프 장치의 전극)은 가스 전달 장치(110)를 관통하여 연장하여, 전극(118)의 선단부가 캐비티(110a) 내에서 끝나도록 한다. 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 전자식 프레임 오프 장치는 통상적으로 본딩 공구(본딩 공구(106)와 같은)로부터 연장하는 와이어의 단부를 프리 에어볼을 형성하기 위하여 녹이는데 사용되는 전극(전극(118)과 같은)을 포함한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 가스는, 본딩 공구(106) 둘레의 캐비티(110a)와 전극(118)의 선단부에 인접한 캐비티(110a)를 통하여 흘러, 그것에 의하여, 전자식 프레임 오프 작업 근처에 가스를 공급한다(가스 흐름은 일련의 화살표로 도시되어 있다).
또한, 도 1e에 캐비티(110b)가 도시되어 있다. 캐비티(110b)는, (1) 제2 가스 유입구(116)(가스 공급 파이프 또는 튜브(116))와 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처 사이의 가스 전달 경로를 형성한다. 더욱 상세하게는, 화살표로 도 1e에 도시된 바와 같이, 가스 흐름(예를 들면, 제어된 가스 공급)은 제2 가스 유입구(116)에 공급된다. 가스는, 제2 가스 유입구(116)로부터 캐비티(110b)에 의해 제공되는 경로를 따라 흐른다. 캐비티(110b)에 의해 제공되는 경로는 복수의 관통 구멍(110b3, 110b4, 110b5, 110b6, 110b7)으로 연장한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 가스는 캐비티(110b)를 통하여 흘러, 관통 구멍(110b3, 110b4, 110b5, 110b6, 110b7)으로(통하여) 안내된다. 그리고 나서, 가스는 관통 구멍(110b3, 110b4, 110b5, 110b6, 110b7)으로부터 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역을 향하여 하향으로 흘러서, 그것에 의하여 와이어 및/또는 와이어 단부 산화의 잠재성을 감소시키도록 본드 사이트 영역에 가스를 공급한다.
도 1f는 1F-1F 선을 따라 절취한 도 1e의 일부의 정면도로서, 가스 전달 장치(110)의 정상부(110B) 및 저면부(110A)를 도시한다. 이 단면도는 캐비티(110a, 110b)의 일부 도면뿐만 아니라 관통 구멍(110b3, 110b6)의 일부 도면도 제공한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 가스는, 관통 구멍(110b3, 110b6)을 통하여 지나서 본드 사이트 영역(108)(와이어 본딩되도록 하는 장치(120)가 본드 사이트 영역(108)에 위치한다)을 향하여 흐른다(화살표로 가리킨 바와 같이).
전술한 바와 같이, 가스 전달 장치(110)는 정상부(110B) 및 저면부(110A)를 포함한다. 도 1g 및 도 1h는 저면부(110A)의 두 가지 변형을 도시한다. 도 1g 및 도 1h에 도시된 바와 같이, 저면부(110A)는 캐비티(110a)의 저면부(110a1)를 형성한다. 마찬가지로, 저면부(110A)는 캐비티(110b)의 저면부(110b1)(관통 구멍(110b3, 110b4, 110b5, 110b6, 110b7)을 포함하는)를 형성한다. 도 1g 및 도 1h에는 도시되어 있지 않지만, 정상부(110B)는 캐비티(110a, 110b)의 대응부를 형성한다. 또한, 저면부(110A)는 본딩 공구(106)(예를 들면, 도 1b 참조)를 수용하기 위해 형성된 개구(110c)의 개구부(110c1)를 형성한다(도시되어 있지 않은 정상부(110B)는 개구(110c)의 대응부를 형성한다). 또한, 저면부(110A)에 형성된 리세스(A1, A2)가 도 1g 및 도 1h에 도시된다. 이러한 리세스(A1, A2)는, 정상부(110B)의 대응하는 리세스(도시되지 않음)와 결합하여 가스 유입구(114, 116)(예를 들면, 가스 공급 파이프(114, 116))를 수용한다. 가스 유입구(114, 116)는 가스를 각각의 캐비티(110a, 110b)에 공급한다. 또한, 도 1g 및 도 1h는 전극(118) 선단부에 관한 두 가지 다른 형상을 도시한다. 즉, 도 1g에서, 절연체(120)(예를 들면, 세라믹 등으로 만들어진 절연 부싱(insulative bushing))가 전극(118) 선단부에 제공된다. 절연체(120)는, 프리 에어 볼을 형성하기 위하여 전극(118)으로부터의 스파크를 와이어(도 1g에서는 와이어가 도시되지 않음)의 단부 방향으로 향하도록 제공된다. 더욱 상세하게는, 스파크는 전극(118)의 바로 선단부로부터 반대로 전극(118)의 길이를 따라 떨어진 일 부분을 향하게 된다. 또한, 절연 밀폐제(insulative sealant) 또는 접착제가, 스파크를 더욱 직접적으로 향하도록 전극(118)의 선단부를 수용하는 절연체(120)의 개구부에 제공될 수 있다. 반대로, 도 1h에서는, 전극(118)의 선단부는 절연체(120)와 같은 절연부에 의해 수용되지 않는다.
도 1a 내지 도 1h에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예는 2개의 가스 공급원(즉, 가스 유입구/파이프(114, 116)를 통해 공급되는 가스)을 포함하고 있지만, 단일의 가스 공급원/파이프가 가스를 가스 전달 장치(110)에 공급할 수 있다는 것도 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 1h에 관하여 전술한 바와 같이, 가스를 공급하기 위한 가스 전달 장치가, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처에 제공된다. 그러나 본 발명은 도 1a 내지 도 1h에 도시된 구성에 한정되지는 않는다. 사실상, 본 발명의 범위 내에서 고려되는 다수의 구성이 있다. 다양한 추가의 바람직한 구성이 도2; 도 3; 도 4a 및 도 4b; 도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6d, 및 도 7a 내지 도 7e에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 가스 전달 장치의 저면부(210A)가 도시되어 있다(전술한 정상부(110B)와 유사한 방식으로 작동하는 정상부는 간략하게 하기 위해 생략됨). 가스 전달 캐비티가 가스 전달 장치에 형성되며, 상기 캐비티는 저부 캐비티부(210a1)에 의해(또한, 도시되지 않은 정상부에 의해서도) 부분적으로 형성된다. 저면부(210A)는 가스 유입구(214)(예를 들면, 가스 공급 파이프(214))로부터 가스를 받는다. 전극(218)의 선단부는, 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전자식 프레임 오프 작업이 수행되어 지는 영역(210c1) 내로 연장한다. 또한, 저면부(210A)는 개구(210a3, 210a4, 210a5, 210a6, 210a7, 210a8)를 형성한다. 가스가 가스 유입구/파이프(214)를 통하여 가스 전달 장치로 전달될 때, 가스는 캐비티를 통하여, (1) 프리 에어 볼을 형성하는 영역(210c1), 및 (2) 개구(210a3, 210a4, 210a5, 210a6, 210a7, 210a8)를 통하여 본드 사이트 영역으로 흐른다. (1)의 경우, 가스는 개구(212a, 212b)를 통하여 캐비티로부터 영역(210c1)으로 이동한다.
도 3을 참조하면, 가스 전달 장치의 저면부(310A)가 도시되어 있다(전술한 정상부(110B)와 유사한 방식으로 작동하는 정상부는 간략하게 하기 위해 생략됨). 가스 전달 캐비티가 가스 전달 장치에 형성되며, 상기 캐비티는 저부 캐비티부(310a1)에 의해(또한, 도시되지 않은 정상부에 의해서도) 부분적으로 형성된다. 저면부(310A)는 가스 유입구(314)(예를 들면, 가스 공급 파이프(314))로부터 가스를 받는다. 전극(318)은 가스 유입구/파이프(314)를 통해 연장하고, 전극(318)의 선단부는 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전자식 프레임 오프 작업이 수행되어 지는 영역(310c1) 내로 연장한다. 또한, 저면부(310A)는 개구부(310a3, 310a4, 310a5, 310a6, 310a7, 310a8)를 형성한다. 가스가 가스 유입구/파이프(314)를 통하여 가스 전달 장치로 전달될 때, 가스는 캐비티를 통하여, (1) 프리 에어 볼을 형성하는 영역(310c1), 및 (2) 개구(310a3, 310a4, 310a5, 310a6, 310a7, 310a8)를 통하여 본드 사이트 영역으로 흐른다. (1)의 경우, 가스는 개구(312a, 312b)를 통하여 캐비티로부터 영역(310c1)으로 이동한다.
도 4a 및 도 4b는 가스 전달 장치(410)를 도시한다. 가스 전달 장치(410)는, 가스 유입구/공급 파이프(414)로부터 가스를 수용하기 위한 내부 캐비티를 집합적으로 형성하는 정상부(410A) 및 저면부(410B)를 포함한다. 가스 전달 장치(410)는, 가스 전달 장치를 와이어 본딩 머신의 지지 구조체에 고정시키기 위한 앵커 구조체(420)를 포함한다. 전극(418)의 선단부는 프리 에어 볼을 형성하기 위한 영역(410c1)으로 연장한다. 저면부(410B)는 개구(410a3, 410a4, 410a5, 410a6, 410a7, 410a8, 410a9, 410a10)를 형성한다. 가스가 가스 유입구/파이프(414)를 통하여 가스 전달 장치(410)로 전달될 때, 가스는 내부 캐비티를 통하여, (1) 프리 에어 볼을 형성하기 위한 영역(410c1), 및 (2) 개구부(410a3, 410a4, 410a5, 410a6, 410a7, 410a8, 410a9, 410a10)를 통하여 본드 사이트 영역으로 흐른다. (1)의 경우, 가스가 개구(414a)를 통하여 캐비티로부터 영역(410c1)으로 움직인다(가스 흐름을 가리키는 화살표 참조). 또한, 가스 전달 장치(410)는 측 개구부(430)를 형성하여, 상기 측 개구부(430)는 예를 들면, 작업자의 접근 및/또는 프리 에어 볼을 형성하기 위한 영역(410c1)에 인접하여 위치되는(예를 들면, 돌려서 또는 다르게 이동되어) 본딩 공구의 접근을 가능하게 한다.
도 5a 내지 도 5c는, 가스 전달 장치(510)(예를 들면, 테이퍼된(tapered) 또는 깔때기 형상(funnel-shaped)의 몸체부를 포함하는)와 관련하여 와이어 본딩 머신의 몇몇 구성품을 도시한다. 더욱 상세하게는, 트랜스듀서(504)(예를 들면, 초음파 트랜스듀서)가 본딩 공구(506)를 홀드한다. 본딩 공구(506)의 선단부가, 프리 에어 볼의 형성을 위하여 가스 전달 장치(501)의 개구(510c)를 관통하여 연장하도록(도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이) 형성된다. 가스 공급 파이프(514)는 개구(510b)를 통하여 가스 전달 장치(510)에 가스를 공급한다. 전극(518)의 선단부가 개구(510a)를 통하여 가스 전달 장치(510)의 프리 에어 볼 형성 영역 내로 연장한다. 가스가 가스 전달 파이프(514)를 통하여 가스 전달 장치(510)로 전달될 때, 가스는, (1) 프리 에어 볼을 형성하기 위한 가스 전달 장치(510) 내부 영역, 및 (2) 가스 전달 장치(510)의 저부에 확장된 개구부(도 5b에 도시된 바와 같이)를 통하여 본드 사이트 영역으로 흐른다. 가스 전달 장치(510)의 깔때기 형상의 측벽이 테이퍼되고, 가스 전달 장치(510)의 상부에 있는 개구(510c)가 가스 전달 장치(510)의 저부에 있는 커다란 개구보다 작다(직경 D1이 직경 D2 보다 확실히 작은 도 5c 참조). 따라서, 가스 전달 장치(510)로부터 배출되는 가스는 대부분 개구(510c)를 통하지 않고 저부에 있는 확장된 개구부를 통하여 빠져나갈 것이다. 이것은, 특히 본딩 공구(506)가 개구(501c)를 통하여 연장하는 경우에 그러하여, 따라서, 가스가 개구(510c)를 통하여 빠져나갈 잠재성을 부분적으로 차단한다.
도 6a 내지 도 6d는 가스 전달 장치(610)의 일부분의 다양한 도면, 및 도 1a 내지 도 1h에 도시된 부분과 유사한 와이어 본딩 머신의 타부분을 도시한다. 더욱 상세하게는, 와이어 본딩 머신은 클램프 장치(602), 트랜스듀서(604), 본딩 공구(606), 및 가스 전달 장치(610)를 포함한다. 또한, 전극(618)이 도 6a 내지 도 6d에 도시되어 있고, 전극(618)의 선단부는 가스 전달 장치(610)의 개구(618a)를 통하여 연장한다. 가스 전달 장치(610)는 와이어 본딩 작업 동안에 본딩 공구(606)를 수용하도록 형성된 테이퍼된 관통 구멍(610c)을 형성한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 관통 구멍(610c)은 프리 에어 볼 형성 영역이다. 더욱 상세하게는, 프리 에어 볼 형성 동안에, 본딩 공구(606)로부터 연장하는 와이어의 단부가 프리 에어 볼 형성 영역(즉, 관통 구멍(610c) 내에)에 위치된다. 와이어의 단부 상에 프리 에어 볼을 형성하는데 사용되는 전극(618)의 선단부는 또한 프리 에어 볼 형성 영역에 위치된다. 커버 가스가 가스 유입구(614)를 통하여 공급되고, 커버 가스는 캐비티/경로(622)를 통하여 이동하여 관통 구멍(610c) 내로 가스 배출구(622a)에서 빠져나간다. 따라서, 커버 가스는 관통 구멍(610c)에서 프리 에어 볼의 형성 동안에 산화 방지를 제공한다.
와이어 본딩 작업 동안에, 본딩 공구(606)는, 본드 사이트 영역에서 와이어 본드되는 장치상에 와이어 범프(wire bump) 또는 와이어 루프를 형성하기 위하여 관통 구멍(610c) 내로(적어도 부분적으로 지나서) 하향으로 더 연장한다. 가스 배출구(622a)로부터 관통 구멍(610c) 내로 배출되는 커버 가스는 관통 구멍(610c)의 하부 개구부를 통하여 본드 사이트 영역으로 하향으로 이동하기 쉽다. 더욱 상세하게는, 관통 구멍(610)이 테이퍼되어 있기 때문에, 관통 구멍(610c) 직경은, 가스 전달 장치 저부의 관통 구멍 직경과 비교할 때 가스 전달 장치(610) 상부에서 더 작다(즉, 도 6d에서 직경 D1이 직경 D2 보다 더 작다). 따라서, 커버 가스가 상부에서보다 저부에서 관통 구멍(610c)을 빠져나가기가 더 쉽다. 또한, 몇몇 부분의 와이어 본딩 작업 동안에, 본딩 공구(606)는 관통 구멍(610c)의 정상부의 대부분을 차단하며, 따라서, 실질적으로 관통 구멍(610c)의 상부를 통한 커버 가스의 누출 잠재성을 감소시킨다. 따라서, 관통 구멍(610c)을 빠져나가는 커버 가스의 대부분은 본드 사이트 영역 방향으로 하향하게 될 것이 분명하고, 따라서, 와이어 본딩 작업 동안에 산화의 추가 방지를 제공한다.
도 7a 내지 도 7e는, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 가스 전달 장치(610)와 매우 유사하게 작동하는 다른 가스 전달 장치(710)(및 와이어 본딩 머신의 대응부)를 도시한다. 더욱 상세하게는, 와이어 본딩 머신은 클램프 장치(702), 트랜스듀서(704), 본딩 공구(706), 전극(708)(개구(718a)를 관통하여 연장하는 선단부를 포함하는) 및 가스 전달 장치(710)를 포함한다. 가스 전달 장치(710)는 와이어 본딩 작업 동안에 본딩 공구(706)를 수용하도록 형성된 관통 구멍(710c)(즉, 프리 에어볼 형성 영역(710c))을 형성한다. 커버 가스는 가스 유입구(714)를 통하여 공급되고, 커버 가스는 캐비티/경로(722)를 통하여 이동하여, 가스 배출구(722a)에서 관통 구멍(710c) 내로 빠져나가서, 프리 에어 볼 형성 동안에 커버 가스가 산화 방지를 제공하도록 한다. 도 6a 내지 도 6d에 관하여 전술한 바와 같이, 관통 구멍(710)이 테이퍼되어 있기 때문에(그리고, 본딩 공구(706)에 의해 관통 구멍(710c) 정상부의 부분 차단 때문에), 더 많은 커버 가스가 상부에서보다 저부에서 관통 구멍(710c)을 빠져나가기 쉽고, 그것에 의해, 본드 사이트 영역 방향으로 향하게 되는 커버 가스를 제공한다.
또한, 도 7a 내지 도 7e는, 캐비티/경로(724)를 통하여 커버 가스를 공급하는 추가 가스 유입구(716)를 도시하고, 커버 가스는 가스 배출구(724a)에서 가스 전달 장치(710)를 빠져나간다. 가스 배출구(724a)는 가스 전달 장치(710)의 저면부 상에 제공되어, 빠져나가는 커버 가스가 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 방향을 향하도록 한다. 따라서, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예와 비교하여(여기서 본드 사이트 영역에 공급되는 커버 가스는 프리 에어 볼 형성 영역(610c)에 제공되는 커버 가스와 동일하였고, 프리 에어 볼 형성 영역(610c)의 저면부를 통하여 프리 에어 볼 형성 영역(610c)을 빠져나감), 가스 전달장치(710)는 또한, 가스 유입구(716), 캐비티/경로(724), 및 가스 배출구(724a)를 통하여 본드 사이트 영역에 대한 추가 커버 가스 소스를 포함한다. 따라서, 본드 사이트 영역에서의 산화 잠재성에 대한 추가 방지(프리 에어 볼 형성 영역에서 하향으로 이동하는 가스에 의해 제공되는 방지에 부가하여)가 제공된다.
본원에 기재된 다양한 바람직한 가스 전달 장치는 와이어 본딩 머신의 다양한 구조체, 예를 들면, 와이어 본딩 머신의 본드 헤드에 의해 지지가 될 수 있다. 예를 들면, 가스 전달 장치는 특히, EFO 구조에 의해 지지가 될 수 있다.
본원에 기재된 다양한 바람직한 가스 전달 장치는 다수의 다른 재료로부터 형성될 수 있다. EFO 전극으로부터의 스파크에 가스 전달 장치의 매우 근접함 때문에, 금속(예를 들면, 스테인리스 스틸)이 고려될 수 있는 반면에, 특히, 세라믹, 폴리이미드(polyimide)와 같은 절연 및 열 저항 재료로 가스 전달 장치의 몸체부를 형성하는 것이 바람직할 것이다.
가스 공급원(예를 들면, 가스 공급 튜브/파이프 등을 통하여)으로 부터의 커버 가스의 흐름은 전체적인 와이어 본딩 작업 동안에 커버 가스의 연속적인 흐름이 될 수 있다. 대안적으로, 커버 가스의 흐름은 예를 들면, 잠재적인 산화에 관한 가장 큰 관심 주기 동안(예를 들면, 프리 에어 볼 형성 동안 등)에 제공되는 제어된 흐름(예를 들면, 와이어 본딩 머신과 일체적으로된 제어기를 사용하여 제어되는)이 될 수 있다.
본원에 제공되는 도면은, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처, 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처로 커버 가스를 향하게 하기 위한 바람직한 구조체를 도시하지만, 그러나, 본 발명은 그것에 제한되지 않는다. 본 발명은, (1) 와이어 본딩 머신의 전자식 프레임 오프 작업 근처 및 (2) 와이어 본딩 머신의 본드 사이트 영역 근처 모두에 커버 가스를 제공하기 위한 어떠한 형태의 구조체, 시스템 또는 프로세스도 고려될 수 있다. 또한, 가스 전달 장치는, 원하는 가스 흐름 및 분포를 프리 에어 볼 형성 영역 및 본드 사이트 영역에 제공하기 위해서 많은 가스 유입구(예를 들면, 유입 가스 파이프)를 포함할 수 있다.
본 발명이 반응성 금속(예를 들면, 구리, 알루미늄 등)으로 형성된 와이어와 관련하여 사용될 때에, 커버 가스는 바람직하게는 금속과 비반응성으로 되며, 환원될 수 있다. 예를 들면, 커버 가스는 질소 또는 아르곤과 같은 효과적인 불활성 가스가 될 수 있다. 환원 가스(예를 들면, 수소)는 존재할 수 있는 어떠한 산소와도 반응하기 위하여 부가될 수 있으며, 그러나, 본 발명의 커버 가스 시스템은 커버 가스에서 수소의 요구 없이 본드 사이트 영역으로부터 공기를 배제하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 점은 본 발명의 부가 장점인데, 왜냐하면 높은 가연성의(flammable) 수소를 많은 양을 사용하는 것은 어렵기 때문이다.
또한, 본 발명의 기술은 골드 와이어와 같은 비반응성 본딩 와이어와 관련하여서 사용될 수 있다. 예를 들면, 커버 가스는 본드 사이트 영역에서 깨끗한 가스의 쉴드(shield)를 제공하기 위하여 사용될 수 있으므로, 골드 와이어 루프의 형성을 위한 바람직한 환경을 제공한다.
본 발명은 질소 및 아르곤과 같은 커버 가스(수소와 같은 형성 가스와 함께 또는 그것이 없이)에 대하여 주로 기술되었지만, 그것에 제한되는 것은 아니다. 본딩 와이어로서 사용되는 금속과 바람직하지 않게 반응하지 않는 한, 어떠한 가스도 사용될 수 있다.
본 발명은, 와이어 루프를 형성하는 와이어 본딩 머신, 도전성 범프를 형성하는 와이어 본딩 머신(범핑 머신 또는 와퍼 범핑 머신(wafer bumping machine)), 및 와이어 루프 및 도전성 범프를 모두 형성하는 와이어 본딩 머신 등에 적용될 수 있다는 것을 이해될 것이다.
본 발명이 특정의 실시예를 참고로 하여서 본원에서 도시되고 설명될지라도, 본 발명은 도시된 상세한 것에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 다양한 수정이 본 발명의 등가물의 범위와 범주 내에서 본 발명으로부터 벗어나지 않고 상세한 설명에 의하여 이루어질 수 있다.
10 와이어 본딩 머신 100 본드 헤드 조립체
102 클램프 장치 102a 장치 개구부
104 트랜스듀서 106 본딩 공구
108 본드 사이트 영역 110 가스 전달 장치
110a, 110b 캐비티 110c 개구
110b3, 110b4, 110b5, 110b6, 110b7 관통 구멍
112 커버 114 제1 가스 유입구
116 제2 가스 유입구 118 전극
120 절연체 610c 관통 구멍(프리 에어 볼 형성 영역)
724a 가스 배출구

Claims (29)

  1. 와이어 본딩 머신으로서,
    본딩 공구;
    프리 에어 볼이 상기 와이어 본딩 머신의 프리 에어 볼 형성 영역에서 형성되고, 상기 본딩 공구를 통하여 연장하는 와이어의 단부 상에 상기 프리 에어 볼을 형성하기 위한 전극;
    와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역; 및
    커버 가스를, (1) 상기 커버 가스가 가스 전달 장치의 하나 이상의 개구(aperture)를 통하여 배출되는 상기 본드 사이트 영역, 및 (2) 상기 프리 에어 볼 형성 영역에 공급하도록 형성된 가스 전달 장치를 포함하고,
    상기 가스 전달 장치는, (1) 하나 이상의 가스 유입구로부터 상기 커버 가스를 수용하고, 상기 하나 이상의 개구를 통하여 상기 본드 사이트 영역으로 상기 커버 가스를 공급하기 위한 제1 캐비티, 및 (2) 상기 하나 이상의 가스 유입구로부터 상기 커버 가스를 수용하고, 상기 프리 에어 볼 형성 영역으로 상기 커버 가스를 공급하기 위한 제2 캐비티를 형성하고,
    상기 본드 사이트 영역으로 상기 커버 가스를 공급하기 위하여, 상기 제1 캐비티로부터의 상기 커버 가스는 상기 가스 전달 장치의 저면부 상의 가스 배출구를 빠져나오고,
    상기 가스 전달 장치는 상기 가스 전달 장치의 정상부로부터 상기 가스 전달 장치의 저면부까지의 관통 구멍을 형성하고, 상기 관통 구멍은 와이어 본딩 작업 동안에 상기 본딩 공구를 수용하도록 형성되고,
    상기 관통 구멍은 테이퍼되고(tapered),
    상기 테이퍼된 관통 구멍의 상기 정상부에서 직경이 상기 테이퍼된 관통 구멍의 상기 저면부에서 직경보다 더 작고,
    상기 가스 전달 장치는 단일 구조체인, 와이어 본딩 머신.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치에 의해 형성되는 상기 관통 구멍은 상기 프리 에어 볼 형성 영역을 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치는 상기 하나 이상의 가스 유입구 중 하나인 제1 가스 유입구를 포함하고, 상기 제1 가스 유입구는 상기 프리 에어 볼 형성 영역으로 상기 커버 가스를 공급하고, 상기 제1 가스 유입구에 의해 공급되는 상기 커버 가스의 적어도 일부는 상기 프리 에어 볼 형성 영역을 빠져나와서 상기 본드 사이트 영역 방향으로 향하게 되는, 와이어 본딩 머신.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치는 상기 하나 이상의 가스 유입구 중 하나인 제2 가스 유입구를 포함하고, 상기 제2 가스 유입구는 상기 커버 가스를 상기 가스 전달 장치에 의해 형성되는 제1 캐비티로 공급하고, 상기 제1 캐비티는 상기 프리 에어 볼 형성 영역과 별개로서, 상기 제2 가스 유입구에 의해 공급되는 상기 커버 가스의 적어도 일부는 상기 제1 캐비티를 빠져나와서 상기 본드 사이트 영역 방향으로 향하게 되는, 와이어 본딩 머신.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치의 상기 하나 이상의 개구는 상기 커버 가스가 상기 본드 사이트 영역 방향으로 배출되는 복수의 개구를 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 개구는 상기 가스 전달 장치의 저면부에 의해 형성되는, 와이어 본딩 머신.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가스 유입구는 상기 제1 캐비티로 상기 커버 가스를 공급하기 위한 제1 가스 유입구, 및 상기 제2 캐비티로 상기 커버 가스를 공급하기 위한 제2 가스 유입구를 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 와이어 본딩 작업 동안에 상기 반도체 장치를 고정시키기 위한 클램프 장치를 더 포함하고, 상기 클램프 장치는, 상기 본딩 공구가 상기 본드 사이트 영역에서 상기 와이어 본딩 작업을 수행하기 위해 상기 반도체 장치에 접근 가능한 장치 개구부를 형성하고,
    상기 와이어 본딩 머신은, 상기 와이어 본딩 작업 동안에 상기 장치 개구부의 적어도 일부를 가리기 위한 커버를 더 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 상기 가스 전달 장치의 일부를 관통하여 연장하여, 상기 전극의 선단부가 상기 프리 에어 볼 형성 영역에 위치되는, 와이어 본딩 머신.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프리 에어 볼 형성 영역에 위치된 상기 전극의 선단부의 일부를 둘러싸는 절연체를 더 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치는 가스 공급부로부터 상기 커버 가스를 수용하기 위한 가스 유입구를 포함하고, 상기 전극은 상기 가스 유입구를 관통하여 연장하는, 와이어 본딩 머신.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치는 측 개구부를 형성하여, 상기 와이어 본딩 작업 동안에 상기 가스 전달 장치의 측 벽이 상기 본딩 공구를 완전히 둘러싸지 않도록 하는, 와이어 본딩 머신.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 가스 전달 장치는 깔때기 형상의 몸체부를 포함하고, 상기 깔때기 형상의 몸체부는, (1) 상기 본딩 공구를 수용하기 위한 상기 깔때기 형상의 몸체부의 상부에 제1 개구부, 및 (2) 상기 깔때기 형상의 몸체부의 저부에, 상기 본드 사이트 영역을 향하여 상기 커버 가스를 배출하기 위한 제2 개구부를 형성하는, 와이어 본딩 머신.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 개구부는 상기 제2 개구부의 직경보다 더 작은 직경을 가지는, 와이어 본딩 머신.
  20. 삭제
  21. 제18항에 있어서,
    상기 깔때기 형상의 몸체부의 직경이 상기 깔때기 형상의 몸체부의 저부에서 직경과 비교시 상부에서 더 크도록, 상기 깔때기 형상의 몸체부는 테이퍼된 측 벽을 포함하는, 와이어 본딩 머신.
  22. 와이어 본딩 작업과 관련되어 커버 가스를 공급하도록 형성된 가스 전달 장치로서,
    상기 가스 전달 장치는, 몸체부, 상기 몸체부에 커버 가스를 공급하기 위한 가스 유입구, 및 제2 가스 유입구를 포함하고,
    상기 몸체부는 상기 몸체부의 정상부로부터 상기 몸체부의 저면부까지 연장하는 관통 구멍을 형성하고, 상기 몸체부는 전극을 수용하도록 형성되고, 상기 몸체부는 상기 전극의 선단부를 수용하도록 형성된 상기 관통 구멍에 연결된 개구를 형성하고,
    상기 몸체부는 상기 가스 유입구로부터 상기 커버 가스를 수용하기 위한 캐비티를 형성하고, 상기 캐비티는 상기 관통 구멍에서의 가스 배출구를 포함하고,
    상기 제2 가스 유입구는, 상기 가스 전달 장치에 의해 형성된 제2 캐비티로 커버 가스를 공급하도록 형성되고, 상기 제2 캐비티는 상기 몸체부의 상기 저면부에서의 제2 가스 배출구를 포함하고,
    와이어 본딩 작업 동안에 반도체 장치를 홀딩하기 위한 본드 사이트 영역으로 상기 커버 가스를 공급하기 위하여, 상기 제2 캐비티로부터의 상기 커버 가스는 상기 몸체부의 저면부에서의 상기 제2 가스 배출구를 빠져나오고,
    상기 관통 구멍은 상기 정상부와 상기 저면부 사이가 테이퍼되고,
    상기 테이퍼된 관통 구멍의 상기 저면부에서 직경이 상기 테이퍼된 관통 구멍의 상기 정상부에서 직경보다 더 크고,
    상기 가스 전달 장치는 단일 구조체인, 가스 전달 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 제22항에 있어서,
    상기 가스 배출구에 연결된 상기 캐비티는 구부러진 경로를 따르는, 가스 전달 장치.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 제22항에 있어서,
    상기 몸체부는 폴리이미드(polyimide) 재료로 형성되는, 가스 전달 장치.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101121849B1 (ko) * 2010-03-31 2012-03-21 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 와이어 본딩 장치
US8186562B1 (en) * 2010-12-14 2012-05-29 Asm Technology Singapore Pte Ltd Apparatus for increasing coverage of shielding gas during wire bonding
JP2012244093A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法
JP5618974B2 (ja) * 2011-08-16 2014-11-05 株式会社新川 ワイヤボンディング装置
JP5651575B2 (ja) * 2011-12-27 2015-01-14 株式会社カイジョー ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
JP5592029B2 (ja) * 2012-01-26 2014-09-17 株式会社新川 酸化防止ガス吹き出しユニット
US8752751B2 (en) * 2012-07-13 2014-06-17 Asm Technology Singapore Pte Ltd Lead frame support plate and window clamp for wire bonding machines
JP2014075519A (ja) 2012-10-05 2014-04-24 Shinkawa Ltd 酸化防止ガス吹き出しユニット
US9245761B2 (en) * 2013-04-05 2016-01-26 Lam Research Corporation Internal plasma grid for semiconductor fabrication
CN104148794B (zh) * 2013-12-05 2016-05-18 武汉电信器件有限公司 氮气保护封焊电极
TWI677068B (zh) * 2017-05-24 2019-11-11 日商新川股份有限公司 打線接合裝置
JP2020155425A (ja) * 2017-07-07 2020-09-24 ヤマハモーターロボティクスホールディングス株式会社 ワイヤボンディング装置
US11826861B1 (en) * 2020-08-12 2023-11-28 Sion Power Corporation Joining systems, clamping fixtures, and related systems and methods
JP2022071993A (ja) * 2020-10-29 2022-05-17 アスリートＦａ株式会社 電子部品接合装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60244034A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Mitsubishi Electric Corp ワイヤボンデイング用雰囲気形成装置
US6267290B1 (en) * 1997-02-26 2001-07-31 International Business Machines Corporation Control of size and heat affected zone for fine pitch wire bonding
US20080099531A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Yam Mo Wong Apparatus for delivering shielding gas during wire bonding
JP2008130825A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Kaijo Corp ワイヤボンディング装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57154850A (en) * 1981-03-20 1982-09-24 Hitachi Ltd Capillary structure for wire bonding
JPS59150440A (ja) 1983-02-03 1984-08-28 Toshiba Corp ワイヤボンデイング方法
JPS59150437A (ja) 1983-02-15 1984-08-28 Toshiba Corp ワイヤボンデイング方法
JPS6054446A (ja) * 1983-09-05 1985-03-28 Mitsubishi Electric Corp ワイヤボンデイング装置
US4572772A (en) 1983-11-07 1986-02-25 Texas Instruments Incorporated Method for cleaning an electrode
JPS6178131A (ja) 1984-09-25 1986-04-21 Toshiba Corp ワイヤボンデイング装置
JPS62136835A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPH04186852A (ja) 1990-11-21 1992-07-03 Shinkawa Ltd ボンデイング装置
US5295619A (en) 1992-05-22 1994-03-22 Rohm Co., Ltd. Method and apparatus for performing wire bonding by using solder wire
JP2758819B2 (ja) 1993-12-22 1998-05-28 山形日本電気株式会社 ワイヤボンディング方法
JPH07263480A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Shinkawa Ltd ワイヤボンデイング方法及び装置
JPH07273138A (ja) 1994-03-31 1995-10-20 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd ワイヤボンデイング法
JP3478510B2 (ja) * 1995-03-17 2003-12-15 芝浦メカトロニクス株式会社 ワイヤボンディング装置
US6234376B1 (en) 1999-07-13 2001-05-22 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Supplying a cover gas for wire ball bonding
WO2001076680A1 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Stx Medical, Inc. Intralumenal material removal systems and methods
JP2003179092A (ja) * 2001-12-10 2003-06-27 Nitto Denko Corp 半導体装置の製造方法及びそれに用いるワイヤボンディング装置
TWI287282B (en) 2002-03-14 2007-09-21 Fairchild Kr Semiconductor Ltd Semiconductor package having oxidation-free copper wire
US6866182B2 (en) 2002-10-08 2005-03-15 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Apparatus and method to prevent oxidation of electronic devices
US7103959B2 (en) 2002-12-17 2006-09-12 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Conduit for preventing oxidation of a electronic device
US7182793B2 (en) 2004-01-22 2007-02-27 Asm Technology Singapore Pty Ltd. System for reducing oxidation of electronic devices
US20070251980A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Gillotti Gary S Reduced oxidation system for wire bonding
US7614538B2 (en) 2006-05-15 2009-11-10 Kulicke And Soffa Industries, Inc. Device clamp for reducing oxidation in wire bonding
US7658313B2 (en) 2006-07-03 2010-02-09 Kabushiki Kaisha Shinkawa Ball forming device in a bonding apparatus and ball forming method
US7578423B1 (en) 2008-06-06 2009-08-25 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Assembly for reducing oxidation of semiconductor devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60244034A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Mitsubishi Electric Corp ワイヤボンデイング用雰囲気形成装置
US6267290B1 (en) * 1997-02-26 2001-07-31 International Business Machines Corporation Control of size and heat affected zone for fine pitch wire bonding
US20080099531A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Yam Mo Wong Apparatus for delivering shielding gas during wire bonding
JP2008130825A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Kaijo Corp ワイヤボンディング装置

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