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JP2539963B2 - Wire bonding apparatus and wire bonding method - Google Patents
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JP2539963B2 - Wire bonding apparatus and wire bonding method - Google Patents

Wire bonding apparatus and wire bonding method

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JP2539963B2
JP2539963B2 JP3138162A JP13816291A JP2539963B2 JP 2539963 B2 JP2539963 B2 JP 2539963B2 JP 3138162 A JP3138162 A JP 3138162A JP 13816291 A JP13816291 A JP 13816291A JP 2539963 B2 JP2539963 B2 JP 2539963B2
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bonding
bond point
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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体チップと外部
リードなど被接続物間を金属細線で接続する、ワイヤボ
ンディング装置及びワイヤボンディング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonding apparatus and a wire bonding method for connecting a semiconductor chip and an object to be connected such as an external lead with a fine metal wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4及び図5は例えば特開昭61-113250
号公報に示された、従来のワイヤボンディング装置の概
略側面図及びワイヤボンディング方法を動作順に示す説
明図である。図4において、1はワイヤボンディング装
置で、次のように構成されている。キャピラリ2と、こ
の上方でワイヤ6を挟付けるクランプ手段3と、上部に
配設され、ワイヤ6を繰出し供給するボビン7とを備え
ている。8はワイヤ6のガイドである。
2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-113250.
FIG. 3 is a schematic side view of a conventional wire bonding apparatus and an explanatory view showing a wire bonding method in the order of operation, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. In FIG. 4, reference numeral 1 is a wire bonding apparatus, which is configured as follows. The capillary 2 is provided with a clamp means 3 for sandwiching the wire 6 thereabove, and a bobbin 7 which is arranged on the upper part and which feeds and supplies the wire 6. Reference numeral 8 is a guide for the wire 6.

【0003】上記キャピラリ2は、ワイヤ2が通され上
下移動手段(図示しない)により上下動される。クラン
プ手段3は上下移動手段(図示しない)により上下動さ
れ、かつ、開閉手段(図示しない)によりワイヤ6を挟
付け及び開放する。
A wire 2 is passed through the capillary 2 and is moved up and down by an up / down moving means (not shown). The clamp means 3 is moved up and down by a vertically moving means (not shown), and the wire 6 is clamped and released by an opening / closing means (not shown).

【0004】次に、このワイヤボンディング装置1によ
るワイヤボンディング方法を、図5により説明する。ま
ず、A図において、クランプ手段3はワイヤ6を挟付け
ており、ワイヤ6の先端はキャピラリ2の下部より出さ
れ球体6aにされている。ステージ(図示しない)上にリ
ードフレーム5が固定され、リードフレーム上に半導体
チップ4が固着されている。4aはチップ4の電極、5aは
外部リードで、5bは電極部である。キャピラリ2の真下
に電極4aが位置している。
Next, a wire bonding method using the wire bonding apparatus 1 will be described with reference to FIG. First, in FIG. A, the clamp means 3 clamps the wire 6, and the tip of the wire 6 is taken out from the lower portion of the capillary 2 to form a sphere 6a. The lead frame 5 is fixed on a stage (not shown), and the semiconductor chip 4 is fixed on the lead frame. 4a is an electrode of the chip 4, 5a is an external lead, and 5b is an electrode portion. The electrode 4a is located directly below the capillary 2.

【0005】つづいて、B図のように、クランプ手段3
の挟付けを開放した後、キャピラリ2を下降し電極4aに
圧接し、加熱してワイヤ6の先端を電極4aに圧着する。
ついで、キャピラリ2を上昇させるとともに、C図に示
すように、ステージを移動してキャピラリ2及びクラン
プ手段3をステージに相対的に平行移動し、外部リード
5aの電極部5b上方に位置させる。この移動によりワイヤ
6が所定長さ繰出される。
Continuing, as shown in FIG.
After the pinching is released, the capillary 2 is lowered and pressed against the electrode 4a and heated to press the tip of the wire 6 to the electrode 4a.
Then, the capillary 2 is raised, and the stage is moved to move the capillary 2 and the clamp means 3 relatively in parallel to the stage as shown in FIG.
It is located above the electrode portion 5b of 5a. By this movement, the wire 6 is paid out by a predetermined length.

【0006】この後、キャピラリ2を下降し、下降途中
でD図のように、クランプ手段3でワイヤ6を挟付け、
このクランプ手段3をキャピラリ2と共に下降し、キャ
ピラリ2を電極部5bに圧接し、加熱してワイヤ6の途中
を電極部5bに圧着する。
After that, the capillary 2 is lowered, and the wire 6 is clamped by the clamp means 3 as shown in FIG.
The clamp means 3 is lowered together with the capillary 2, and the capillary 2 is pressed against the electrode portion 5b and heated to press the wire 6 in the middle to the electrode portion 5b.

【0007】引続き、E図のように、クランプ手段3の
挟付けを開放し、キャピラリ2の上昇を開始する。F図
に示すように、キャピラリ2の上昇途中でクランプ手段
3でワイヤ6を挟付ける。さらに、G図のように、クラ
ンプ手段3をキャピラリ2と共に上昇する。これによ
り、ワイヤ6が電極部5bへの圧着部上から切断され、チ
ップ4と外部リード5aとがワイヤボンディングされたこ
とになる。
Subsequently, as shown in Fig. E, the clamping of the clamping means 3 is released, and the ascending of the capillary 2 is started. As shown in FIG. F, the wire 6 is clamped by the clamp means 3 while the capillary 2 is being raised. Further, the clamp means 3 is raised together with the capillary 2 as shown in FIG. As a result, the wire 6 is cut from above the pressure-bonded portion to the electrode portion 5b, and the chip 4 and the external lead 5a are wire-bonded.

【0008】最後に、H図のように、水素トーチ9でワ
イヤ6の先端を加熱し、I図に示すように、ワイヤ6の
先端を球体6aに形成し完了する。
Finally, as shown in Fig. H, the tip of the wire 6 is heated by the hydrogen torch 9, and as shown in Fig. I, the tip of the wire 6 is formed into a sphere 6a, which is completed.

【0009】なお、クランプ手段3の挟付けのタイミン
グは、二つのカムを用いた、いわゆる合せカムで調整
し、ワイヤ6の長さやキャピラリ2の上昇高さを考慮
し、キャピラリ2の下降途中で挟付けるようにしてい
る。
The clamping timing of the clamp means 3 is adjusted by a so-called matching cam using two cams, and the length of the wire 6 and the rising height of the capillary 2 are taken into consideration while the capillary 2 is descending. I try to pinch it.

【0010】上記図5Cの状態で、キャピラリ2が上昇
すると、図6のように、ワイヤ6がクランプ手段3との
間で湾曲し、たるみ6dが発生することがある。これは、
ワイヤ6が極細で軟性であり、キャピラリ2内の摩擦抵
抗で押上げられることによる。このため、ワイヤ6の長
さHをすべて用いてできた適正ループ6bに対し、たるみ
6dだけ短くなった短小ループ6cとなる。この短小ループ
6cになると、中間部が半導体チップ4の角部に接触し短
絡することになる。また、図7に示すように、短小ルー
プ6cによりワイヤ6が強く引張られ、電極4aの接続部上
で折れ曲り切断することがある。
When the capillary 2 is raised in the state shown in FIG. 5C, the wire 6 may bend between itself and the clamp means 3 as shown in FIG. 6 to cause slack 6d. this is,
This is because the wire 6 is extremely fine and soft and is pushed up by the frictional resistance in the capillary 2. Therefore, the slack of the proper loop 6b formed by using the entire length H of the wire 6
The short loop 6c is shortened by 6d. This short loop
At 6c, the middle portion comes into contact with the corner of the semiconductor chip 4 and short-circuits. Further, as shown in FIG. 7, the wire 6 may be strongly pulled by the short loop 6c, and may be bent and cut on the connection portion of the electrode 4a.

【0011】また、ワイヤ6をクランプ手段3で強く挟
付けるので、金細線やアルミ細線などからなるワイヤ6
に、挟付けの衝撃で断面が縮小したくびれができること
がある。このくびれがワイヤ6のループに位置した状態
を、図8に平面図で示す。6eはこのくびれである。
Further, since the wire 6 is strongly clamped by the clamp means 3, the wire 6 made of gold fine wire or aluminum fine wire is used.
In addition, the constriction may cause a constriction with a reduced cross section. FIG. 8 is a plan view showing the state in which the constriction is located in the loop of the wire 6. 6e is this constriction.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のワ
イヤボンディング装置1及びワイヤボンディング方法で
は、第1及び第2ボンド点間のワイヤボンディングによ
りできたワイヤ6のループが短小ループ6cになることが
あり、ループが半導体チップ4の角部に接触し短絡した
り、電極4aの接続部上でワイヤが折れ曲り切断すること
があるという問題点があった。また、クランプ手段3に
よりワイヤ6を急激に強く挟付けるので、くびれ6eが生
じることがあるという問題点があった。
In the conventional wire bonding apparatus 1 and wire bonding method as described above, the loop of the wire 6 formed by wire bonding between the first and second bond points becomes a short loop 6c. However, there is a problem in that the loop may come into contact with a corner of the semiconductor chip 4 and short-circuit, or the wire may be bent and cut on the connection portion of the electrode 4a. Further, since the wire 6 is rapidly and strongly clamped by the clamp means 3, there is a problem that a constriction 6e may occur.

【0013】さらに、図5(D)の状態でワイヤ6をクラ
ンプ手段3で挟付ける際に、挟付け完了時間のばらつき
があるので、ループを形成するワイヤ6の長さにばらつ
きができ、均一な適正ループ形状を得ることが難しいと
いう問題点があった。
Further, when the wire 6 is clamped by the clamp means 3 in the state of FIG. 5D, there is a variation in the clamping completion time, so that the length of the wire 6 forming the loop can vary, and the length can be uniform. There is a problem that it is difficult to obtain a proper loop shape.

【0014】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、第1ボンド点と第2ボンド点の
間のワイヤが適正ループに形成され、ループが途中で一
方の被接続物に接触したり、第1ボンド点の接続部上で
ワイヤが切断したりすることなく、また、ワイヤがクラ
ンパ手段による強い挟付けでくびれが生じることのな
い、ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方
法を得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and a wire between the first bond point and the second bond point is formed in a proper loop, and the loop is connected to one of the connected points on the way. (EN) A wire bonding apparatus and a wire bonding method which do not contact an object or cut a wire on a connection portion of a first bond point, and which does not cause a constriction due to strong clamping of a wire by a clamper means. The purpose is to get.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明にかかるワイヤ
ボンディング装置及びワイヤボンディング方法は、ワイ
ヤボンディングサイクル動作を、常にワイヤをクランパ
で挟付けた状態で行い、工程の初期でのキャピラリを下
降する際は、クランパを所定高さ位置で、ワイヤが滑っ
て引下げられる弱い挟付けをし、第1ボンド点での接続
以後の工程では、クランパはワイヤを固定する挟付けを
しており、上昇したキャビティとクランパとを第2ボン
ド点上方に移動するとともに、クランパの下降完了に対
しキャピラリの第2ボンド点上への下降完了を遅らせて
いる。第2ボンド点での接続後キャピラリを上昇開始
し、これより遅らせてクランパを上昇開始したものであ
る。
A wire bonding apparatus and a wire bonding method according to the present invention perform a wire bonding cycle operation while a wire is always clamped by a clamper to lower a capillary at an initial stage of a process. At the predetermined height position, the wire is slipped and pulled down weakly, and in the process after the connection at the first bond point, the clamper holds the wire and clamps the wire. And the clamper are moved above the second bond point, and the completion of the descent of the capillary onto the second bond point is delayed with respect to the completion of the descent of the clamper. After the connection at the second bond point, the capillary started to rise, and the clamper started to rise later than this.

【0016】[0016]

【作用】この発明においては、ワイヤをクランパにより
常に挟付けており、挟付けと開放の繰返しによりワイヤ
に加わる衝撃による損傷をなくしている。また、ワイヤ
を挟付けるまでの時間のばらつきがなく、第1ボンド点
での接続後のキャピラリの上昇による、クランパ間のワ
イヤのたるみがなくされ、キャビティの下方のワイヤが
所定長さにされ、第2ボンド点での接続によるワイヤの
ループが適正形状にでき、ループの中間部が一方の被接
続物へ接触したり、第1ボンド点の接続部上でワイヤが
引張られ切断したりすることがなくなる。
In the present invention, the wire is always clamped by the clamper, and damage caused by impact applied to the wire is eliminated by repeating clamping and opening. Further, there is no variation in the time until the wire is clamped, the slack of the wire between the clampers due to the rise of the capillary after the connection at the first bond point is eliminated, and the wire below the cavity is made to have a predetermined length. The wire loop can be formed into an appropriate shape by the connection at the second bond point, the middle part of the loop contacts one object to be connected, or the wire is pulled and cut on the connection part at the first bond point. Disappears.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、この発明によるワイヤボンディング
装置の一実施例の概要構成図である。ワイヤボンディン
グ装置10は次のように構成されている。11はボンディン
グヘッド本体で、X−Yテーブル12上に固定されてい
る。X−Yテーブル12は、X軸用電動機13によりX軸駆
動伝達手段(図示しない)を介しX軸方向に移動され、
また、Y軸用電動機14によりY軸駆動伝達手段(図示し
ない)を介しY軸方向に移動される。キャピラリ2は超
音波ホーン15の先端に取付けられており、超音波ホーン
15は中間部で支持ピン16を介し回動可能にヘッド本体11
に支持されている。ワイヤ6を挟付けるクランパ17は支
持腕18の先端に取付けられており、支持腕18は中間部で
支持ピン19を介し回動可能にヘッド本体11に支持されて
いる。20は第1Z軸用電動機で、第1上下動伝達手段21
を介し超音波ホーン15の後端部に連結されていて上下動
させる。これにより、超音波ホーン15は支持ピン16を中
心とし回動され、キャピラリ2を上下動させる。22は第
2Z軸用電動機で、第2上下動伝達手段23を介し、支持
腕18の後端部に連結されていて上下動させる。これによ
り、支持腕18は支持ピン19を中心として回動され、クラ
ンパ17を上下動させる。第1及び第2上下動伝達手段21
及び23は、例えば、それぞれ次のように構成されてい
る。電動機20、22の軸端に固着された連結体24に、連結
ピン25を介しリンク26の下端部を連結している。リンク
26は上端部のローラ27を介し、超音波ホーン15の後端部
及び支持腕18の後端部にそれぞれ連結している。
1 is a schematic block diagram of an embodiment of a wire bonding apparatus according to the present invention. The wire bonding device 10 is configured as follows. A bonding head body 11 is fixed on the XY table 12. The XY table 12 is moved in the X-axis direction by an X-axis electric motor 13 via X-axis drive transmission means (not shown),
Further, it is moved in the Y-axis direction by the Y-axis electric motor 14 via Y-axis drive transmission means (not shown). The capillary 2 is attached to the tip of the ultrasonic horn 15,
Reference numeral 15 is an intermediate portion of the head body 11 which is rotatable via a support pin 16.
Supported by. A clamper 17 for sandwiching the wire 6 is attached to the tip of a support arm 18, and the support arm 18 is rotatably supported by the head body 11 via a support pin 19 at an intermediate portion. Reference numeral 20 is a first Z-axis electric motor, which is a first vertical movement transmission means 21.
It is connected to the rear end part of the ultrasonic horn 15 via and is moved up and down. As a result, the ultrasonic horn 15 is rotated around the support pin 16 to move the capillary 2 up and down. A second Z-axis electric motor 22 is connected to the rear end portion of the support arm 18 via the second vertical movement transmission means 23 and is moved up and down. As a result, the support arm 18 is rotated about the support pin 19 and the clamper 17 is moved up and down. First and second vertical movement transmission means 21
And 23 are configured, for example, as follows. A lower end portion of a link 26 is connected to a connecting body 24 fixed to shaft ends of the electric motors 20 and 22 via a connecting pin 25. Link
Reference numeral 26 is connected to the rear end of the ultrasonic horn 15 and the rear end of the support arm 18 via rollers 27 at the upper end.

【0018】次に、28はヘッド本体11に取付けられ、ワ
イヤ6を導く案内体、29はワイヤ6を巻回しており、引
出されるワイヤスプールである。30はキャピラリ2の下
部にワイヤ6の球体6aを形成するための水素などのトー
チである。
Next, 28 is a guide body which is attached to the head main body 11 and guides the wire 6, and 29 is a wire spool around which the wire 6 is wound and which is pulled out. Reference numeral 30 is a torch such as hydrogen for forming the spherical body 6a of the wire 6 in the lower portion of the capillary 2.

【0019】上記クランパ17を図2に示す。31は固定
片、32は支持軸33を介し固定片31に回動可能に支持され
た可動片で、双方間にワイヤ6を上下方向に通してい
る。34は励磁コイル、35は継鉄である。励磁コイル34に
通電すると、可動片32の後端の可動鉄片部が吸引され、
可動片32が閉じワイヤ6を挟付ける。通電を断つと、復
帰ばね(図示しない)により可動片32が開く。励磁コイ
ル34への電流を弱、強の2段階に切替えることにより、
挟付け力はワイヤ6を滑らかに引出すことができる1段
目の弱い挟付けと、ワイヤ6を固定(変形しない程度)
する2段目の強い挟付けとがなされる。
The clamper 17 is shown in FIG. Reference numeral 31 is a fixed piece, and 32 is a movable piece rotatably supported by the fixed piece 31 via a support shaft 33, and the wire 6 is passed vertically between them. 34 is an exciting coil and 35 is a yoke. When the exciting coil 34 is energized, the movable iron piece portion at the rear end of the movable piece 32 is attracted,
The movable piece 32 is closed and the wire 6 is clamped. When the power supply is cut off, the movable piece 32 is opened by the return spring (not shown). By switching the current to the exciting coil 34 between two levels, weak and strong,
The clamping force is that the wire 6 can be pulled out smoothly and the first step is weak clamping and the wire 6 is fixed (not deformed).
The strong clamping of the second step is performed.

【0020】図1に返り、40はステージで上部にリード
フレーム42を吸着しており、リードフレーム42上には半
導体チップ41が固着されている。41aはチップ41の電極
で、第1ボンド点をなす。42bはリードフレーム42の外
部リード42aの電極部である。
Returning to FIG. 1, 40 is a stage which adsorbs the lead frame 42 on the upper part thereof, and the semiconductor chip 41 is fixed on the lead frame 42. 41a is an electrode of the chip 41, which forms the first bond point. 42b is an electrode portion of the external lead 42a of the lead frame 42.

【0021】上記ワイヤボンディング装置10によるワイ
ヤボンディング方法を、図3により説明する。クランパ
17は全工程中挟付け動作をしており、A、B図の工程で
は、ワイヤ6を引出し可能な弱い一段目の挟付けをして
おり、C〜H図の工程では、ワイヤ6を固定保持した強
い挟付け(ただし、ワイヤ6が変形しない程度であり、
ハッチングで表示)をしている。まず、A図において、
クランパ17はワイヤ6を一段目の挟付けをしており、ワ
イヤ6の先端はキャピラリ2の下部から出され球体6aに
されている。キャピラリ2とクランパ17は、電極41a上
方位置にある。
A wire bonding method using the wire bonding apparatus 10 will be described with reference to FIG. Clamper
No. 17 performs a clamping operation during all the steps. In the steps shown in A and B, the wire 6 is clamped in a weak first step, and in the steps shown in C to H, the wire 6 is fixed. Strong holding held (however, the wire 6 is not deformed,
Hatched). First, in FIG.
The clamper 17 clamps the wire 6 in the first stage, and the tip of the wire 6 is taken out from the lower portion of the capillary 2 to form a sphere 6a. The capillary 2 and the clamper 17 are located above the electrode 41a.

【0022】つづいて、B図のように、キャピラリ2を
下降するとともに、クランパ17を挟付け力の切替位置h
高さまで下降する。キャピラリ2がチップ41の電極41a
上に下降すると、超音波ホーン15で超音波発振させ、第
1ボンディングをする。このボンディング中にクランパ
17の挟付け力を2段目に切替える。ボンディングが完了
すると、C図に示すように、キャピラリ2を高さh1
で上昇させる。このh1は、ワイヤ6に適正なループを
持たせ接続するのに必要な長さである。hはh1+h2
なる。
Subsequently, as shown in FIG. B, the capillary 2 is lowered and the clamper 17 is clamped at the switching position h of the force.
Descend to height. Capillary 2 is electrode 41a of chip 41
When it descends to the upper position, the ultrasonic horn 15 oscillates ultrasonic waves to perform the first bonding. Clamper during this bonding
Switch the clamping force of 17 to the 2nd step. When the bonding is completed, the capillary 2 is raised to the height h 1 as shown in FIG. This h1 is the length necessary for connecting the wire 6 with a proper loop. h becomes h 1 + h 2 .

【0023】次に、D図のように、キャピラリ2とクラ
ンパ17とを、X−Yテーブル12によりY軸方向に電極部
42b上方への移動と同時に、下降する。このとき、E図
に示すように、クランパ17はキャピラリ2より速く所定
位置への下降を完了させる。この状態のクランパ17の高
さh2は、距離h3とh4との和になっている。ワイヤ6
はキャピラリ2の下方に押出され、ワイヤ湾曲部6fの長
さは、適正なループを持たせて接続するのに必要な長さ
1にh4が足された長さとなる。
Next, as shown in FIG. D, the capillary 2 and the clamper 17 are connected to the electrode section in the Y-axis direction by the XY table 12.
42b Moves upward, and at the same time, descends. At this time, as shown in FIG. E, the clamper 17 completes the descent to the predetermined position faster than the capillary 2. The height h 2 of the clamper 17 in this state is the sum of the distances h 3 and h 4 . Wire 6
Is extruded below the capillary 2, and the length of the wire bending portion 6f is the length h 1 required for connection with a proper loop added with h 4 .

【0024】ついで、F図のようにキャピラリ2を外部
リード42aの電極部42b上に下降し、超音波ホーン15によ
り超音波発振させ第2ボンディングをし、ワイヤ6のル
ープ6bを形成する。キャピラリ2とクランパ17は距離h
2としており、双方間のワイヤ6には曲りはない。E図
において、クランパ17とキャピラリ2間にワイヤ6のた
るみが発生しても、キャピラリ2のみがh4長さ下降す
ることにより、たるみを伸ばすことができる。
Next, as shown in FIG. F, the capillary 2 is lowered onto the electrode portion 42b of the external lead 42a, ultrasonically oscillated by the ultrasonic horn 15, and second bonding is performed to form the loop 6b of the wire 6. The distance between the capillary 2 and clamper 17 is h
2, and it has not bend the wire 6 between the both. In E Figure, even if slack in the wires 6 between the clamper 17 and the capillary 2 is generated by only the capillary 2 is lowered h 4 length can be extended slack.

【0025】引続き、G図のように、キャピラリ2をワ
イヤ6が突出長さmになる高さまで上昇させてから、ク
ランパ17も共に上昇を始めさせる。この突出長さmは、
ワイヤ6に球体6aを形成するために必要な長さである。
こうして、ワイヤ6は第2ボンディング部上で引切られ
る。さらに、H図のように、クランパ17とキャビティ2
とを等距離を保ったまま上昇させ、トーチ30によりワイ
ヤ6に球体6aを形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6G, the capillary 2 is raised to a height where the wire 6 has a protruding length m, and then the clamper 17 is also started to rise. This protrusion length m is
The length is necessary to form the sphere 6a on the wire 6.
Thus, the wire 6 is cut off on the second bonding portion. Further, as shown in the diagram H, the clamper 17 and the cavity 2
And are elevated while keeping an equal distance, and the torch 30 forms the sphere 6a on the wire 6.

【0026】このように、一連の動作により、ワイヤボ
ンディングの1サイクルが施される。
As described above, one cycle of wire bonding is performed by a series of operations.

【0027】なお、上記実施例では、半導体チップ41と
外部リード42aとのワイヤボンディングを行ったが、こ
れに限らず、他の種の電子部品相互間など被接続物のワ
イヤボンディングに適用できるものである。
Although the semiconductor chip 41 and the external lead 42a are wire-bonded in the above embodiment, the present invention is not limited to this and can be applied to wire-bonding an object to be connected such as between other kinds of electronic components. Is.

【0028】また、上記実施例では、キャピラリ2及び
クランパ17の上下動駆動手段として、電動機を駆動源と
する機構によったが、これに限らず、例えばエアシリン
ダを駆動源とする機構によってもよい。
Further, in the above embodiment, the mechanism using the electric motor as the driving source is used as the vertical movement driving means for the capillary 2 and the clamper 17, but the present invention is not limited to this. Good.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ボン
ディングサイクル動作中は、ワイヤを常にクランパによ
り挟付けており、工程の初期の第1ボンディング前はク
ランパを弱い挟付け力にし、この後は強い挟付け力にし
たので、挟付けの衝撃がなくなり、ワイヤの異常変形が
なくされる。また、第2ボンディングする際に、クラン
パの所定高さ位置への下降完了に対し、キャピラリの下
降完了のタイミングを遅らせたので、ワイヤの適正なル
ープが形成されて接続ができ、ワイヤのループの中間部
が一方の被接続物に接触短絡したり、第1ボンディング
部上でワイヤの切断などがなくされる。さらに、第2ボ
ンディング後、キャピラリの上昇開始に対しクランパの
上昇開始を遅らせ、キャピラリの上昇を途中停止しない
ようにしたので、キャピラリの下方に安定した長さのワ
イヤ突出部を作ることができるとともに、ワイヤボンデ
ィングの1サイクル時間が短縮される。こうして、ワイ
ヤボンディングの品質及び生産性が向上される。
As described above, according to the present invention, the wire is always clamped by the clamper during the bonding cycle operation, and the clamper is made to have a weak clamping force before the first bonding in the initial stage of the process. Since a strong clamping force is applied thereafter, the impact of the clamping is eliminated and abnormal wire deformation is eliminated. Further, at the time of the second bonding, since the timing of the completion of the lowering of the capillary is delayed with respect to the completion of the lowering of the clamper to the predetermined height position, an appropriate loop of the wire can be formed and the connection can be made. The intermediate portion does not contact with one of the objects to be connected and short-circuited, or the wire is not cut on the first bonding portion. Further, after the second bonding, the start of the rise of the clamper is delayed with respect to the start of the rise of the capillaries so that the rise of the capillaries is not stopped halfway, so that a wire protrusion with a stable length can be formed below the capillaries. , 1 cycle time of wire bonding is shortened. In this way, the quality and productivity of wire bonding are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明によるワイヤボンディング装置の一実
施例の概要構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a wire bonding apparatus according to the present invention.

【図2】図1のクランパの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the clamper shown in FIG.

【図3】図1の装置によるワイヤボンディング方法の動
作説明図である。
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of a wire bonding method by the apparatus of FIG.

【図4】従来のワイヤボンディング装置の要部構成図で
ある。
FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of a conventional wire bonding apparatus.

【図5】図4の装置によるワイヤボンディング方法の動
作説明図である。
5 is an operation explanatory view of a wire bonding method by the apparatus of FIG.

【図6】従来の方法による第1及び第2のボンディング
部間のワイヤのループ形成を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a loop formation of a wire between the first and second bonding portions by a conventional method.

【図7】図6のワイヤの短小ループの場合の第1ボンデ
ィング部上でのワイヤの折れ曲り切断事故を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a wire bending accident on the first bonding portion in the case of the short and small loop of the wire of FIG. 6;

【図8】従来の方法によるクランプ手段の挟付けで、ワ
イヤに生じたくびれ部を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a constricted portion formed on a wire when the clamp means is clamped by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 キャピラリ 6 ワイヤ 6a 球体 6b 適正なループ 11 ボンディングヘッド本体 12 X−Yテーブル 15 超音波ホーン 17 クランパ 18 支持腕 20 第1Z軸用電動機 21 第1上下動伝達手段 22 第2Z軸用電動機 23 第2上下動伝達手段 29 ワイヤスプール 41 半導体チップ 42 リードフレーム 42a 外部リード 2 Capillary 6 Wire 6a Sphere 6b Appropriate loop 11 Bonding head body 12 XY table 15 Ultrasonic horn 17 Clamper 18 Support arm 20 1st Z axis electric motor 21 1st vertical movement transmission means 22 2nd Z axis electric motor 23 2nd Vertical movement transmission means 29 Wire spool 41 Semiconductor chip 42 Lead frame 42a External lead

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−55265(JP,A) 特開 昭55−138245(JP,A) 特開 昭63−124435(JP,A) 特開 平2−45943(JP,A) 特公 昭60−57223(JP,B2)Continuation of the front page (56) References JP-A-50-55265 (JP, A) JP-A-55-138245 (JP, A) JP-A-63-124435 (JP, A) JP-A-2-45943 (JP , A) JP 60-57223 (JP, B2)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 X−Yテーブル上のボンディングヘッド
本体に上下動可能に支持された超音波ホーンの先端に固
定されていて、第1上下動駆動手段により上昇、下降さ
れるようにしており、上方からのワイヤを貫通させたキ
ャピラリ、このキャピラリの上方に配置され、上記ボン
ディングヘッド本体に上下動可能に支持された支持腕の
先端に固定されていて、第2上下動駆動手段により上
昇、下降されるようにしており、上方のワイヤスプール
から引出されたワイヤが通され、上記キャピラリに導く
クランパを備え、このクランパは弱、強の2段階の挟付
け力に切替えられるようにしていて、常にワイヤを挟付
けるようにしてあり、ボンディングサイクル動作におい
て、初期でのキャピラリが被接続物の第1ボンド点上に
下降するまでは、上記クランパは弱い挟付け力でワイヤ
を挟み、第1ボンディング以後では強い挟付け力に切替
えられてワイヤの挟付けを続行するようにしてあること
を特徴とするワイヤボンディング装置。
1. An ultrasonic horn, which is vertically movably supported by a bonding head body on an XY table, is fixed to the tip of the ultrasonic horn, and is raised and lowered by a first vertical movement drive means. A capillary having a wire penetrating from above, fixed to the tip of a support arm arranged above the capillary and vertically movably supported by the bonding head main body, and moved up and down by a second vertical movement drive means. The wire pulled out from the upper wire spool is passed through and a clamper for guiding the capillary is provided. This clamper can be switched to a two-step clamping force of weak and strong, and is always The wire is clamped, and in the bonding cycle operation, the above-mentioned until the capillary in the initial stage descends to the first bond point of the connected object. The wire bonding apparatus is characterized in that the clamper clamps the wire with a weak clamping force and is switched to a strong clamping force after the first bonding to continue the clamping of the wire.
【請求項2】 所定高さ位置のクランパによりワイヤを
弱い挟付け力で挟み、このクランパから下方に所定距離
にキャピラリが位置され、キャピラリの下部にはワイヤ
の球体が形成されてあり、クランパとキャピラリを被接
続物の第1ボンド点上方位置にする第1工程と、ワイヤ
を弱い挟付け力で挟んだクランパを所定位置に下降し、
キャピラリを上記第1ボンド点上に下降し、第1ワイヤ
ボンディングする第2工程と、上記第1ワイヤボンディ
ング中にクランパを強い挟付け力に切替え、第1ボンデ
ィング後キャピラリをワイヤが適正ループを形成するに
要する長さに相当する高さまで上昇させる第3工程と、
キャピラリとクランパを第2ボンド点上方位置に水平移
動すると同時に、双方を下降させ、クランパの所定高さ
位置への下降完了に対し、キャピラリの第2ボンド点へ
の下降完了タイミングを遅らせる第4工程と、キャピラ
リが第2ボンド点に下降した状態で第2ボンディングを
する第5工程と、第2ボンディング後キャピラリを上昇
開始し、キャピラリの下方にワイヤが所定長さ出た時点
で、クランパを上昇開始してワイヤを第2ボンディング
部上で引切る第6工程と、キャピラリとクランパを第6
工程の距離を保ったまま所定高さ位置に上昇し、キャピ
ラリ下方から出たワイヤに球体を形成する第7工程とに
よるワイヤボンディング方法。
2. A wire is sandwiched by a clamper at a predetermined height position with a weak clamping force, a capillary is positioned below the clamper at a predetermined distance, and a wire sphere is formed below the capillary. The first step of bringing the capillary to a position above the first bond point of the object to be connected, and the clamper holding the wire with a weak holding force are lowered to a predetermined position,
The second step of lowering the capillary to the first bond point and performing the first wire bonding, and switching the clamper to a strong clamping force during the first wire bonding, and after the first bonding, the wire forms an appropriate loop in the capillary. A third step of raising to a height corresponding to the length required to
A fourth step in which the capillary and the clamper are horizontally moved to a position above the second bond point, and at the same time, both are lowered to delay the completion timing of the descent of the capillary to the second bond point relative to the completion of the descent of the clamper to the predetermined height position. Then, the fifth step of performing the second bonding while the capillary is lowered to the second bond point, and the raising of the capillary after the second bonding is started, and the clamper is raised when the wire extends below the capillary for a predetermined length. Starting the sixth step of cutting the wire on the second bonding part, and the sixth step of setting the capillary and clamper.
A wire bonding method according to the seventh step of forming a sphere on a wire that has risen to a predetermined height position while maintaining the distance of the step and has come out from the lower part of the capillary.
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