JP3083643B2 - 超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法 - Google Patents
超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法Info
- Publication number
- JP3083643B2 JP3083643B2 JP04148796A JP14879692A JP3083643B2 JP 3083643 B2 JP3083643 B2 JP 3083643B2 JP 04148796 A JP04148796 A JP 04148796A JP 14879692 A JP14879692 A JP 14879692A JP 3083643 B2 JP3083643 B2 JP 3083643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- bonding
- capillary
- wire
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07531—Techniques
- H10W72/07532—Compression bonding, e.g. thermocompression bonding
- H10W72/07533—Ultrasonic bonding, e.g. thermosonic bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子備品等のワイヤボ
ンディングに使用される超音波ワイヤボンディング装置
の超音波出力供給法に関する。
ンディングに使用される超音波ワイヤボンディング装置
の超音波出力供給法に関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路等の電子部品のワイヤボンディ
ングに超音波ワイヤボンディング法が広く実用されてい
る。この超音波ワイヤボンディング法のボンディング機
構は、キャピラリと呼ばれるボンディングツールでワイ
ヤを被ボンディング材である電子部品や配線の電極に必
要な時間だけ適量の超音波を加えてボンディングする機
構である。このうち超音波振動の強度及び印加時間は、
超音波発振器の出力と時限を予め設定することによって
自動的に必要量を必要時間繰り返して印加できるもので
ある。この印加するタイミングは、ボンディングツール
の上下動に連動しており、ワイヤの電極への圧しつけも
ボンディングツールの上下動で行われる。
ングに超音波ワイヤボンディング法が広く実用されてい
る。この超音波ワイヤボンディング法のボンディング機
構は、キャピラリと呼ばれるボンディングツールでワイ
ヤを被ボンディング材である電子部品や配線の電極に必
要な時間だけ適量の超音波を加えてボンディングする機
構である。このうち超音波振動の強度及び印加時間は、
超音波発振器の出力と時限を予め設定することによって
自動的に必要量を必要時間繰り返して印加できるもので
ある。この印加するタイミングは、ボンディングツール
の上下動に連動しており、ワイヤの電極への圧しつけも
ボンディングツールの上下動で行われる。
【０００３】このキャピラリと呼ばれるボンディングツ
ール（以下、キャピラリという。）の動作について、そ
の一例を説明する。図３において、キャピラリの上下動
動作は、まず、トップレベルにあったキャピラリは第
１サーチレベルまで降下し、ここでボンディング個所
の位置合わせの為、速度調整を行う。次にキャピラリは
ワイヤボンディングされる電子部品の電極の表面まで
降下して所定の荷重が加わり、同時に超音波振動が印加
されて１ｓｔボンディングした後までキャピラリは上
昇する。次に、キャピラリは他のワイヤボンデングされ
る電子部品や配線の電極上方に移動するとともに第２サ
ーチレベルまで降下する。ここで位置合わせの為、速
度調整が行われ次いで２ｎｄボンディング位置まで降
下して所定の荷重及び超音波振動が印加され２ｎｄボン
ディングした後トップレベルへ上昇する。このように
して１ｓｔ及び２ｎｄボンディングが終了すると、プル
カット方式等でワイヤは切断されてキャピラリは次のワ
イヤボンディング動作に移る。
ール（以下、キャピラリという。）の動作について、そ
の一例を説明する。図３において、キャピラリの上下動
動作は、まず、トップレベルにあったキャピラリは第
１サーチレベルまで降下し、ここでボンディング個所
の位置合わせの為、速度調整を行う。次にキャピラリは
ワイヤボンディングされる電子部品の電極の表面まで
降下して所定の荷重が加わり、同時に超音波振動が印加
されて１ｓｔボンディングした後までキャピラリは上
昇する。次に、キャピラリは他のワイヤボンデングされ
る電子部品や配線の電極上方に移動するとともに第２サ
ーチレベルまで降下する。ここで位置合わせの為、速
度調整が行われ次いで２ｎｄボンディング位置まで降
下して所定の荷重及び超音波振動が印加され２ｎｄボン
ディングした後トップレベルへ上昇する。このように
して１ｓｔ及び２ｎｄボンディングが終了すると、プル
カット方式等でワイヤは切断されてキャピラリは次のワ
イヤボンディング動作に移る。
【０００４】以上のように超音波ワイヤボンディングは
キャピラリの前記動作で行われるが、現在使用されてい
る超音波ワイヤボンダはワークの種類により超音波パワ
ー、荷重、ツールスピード、温度等のボンディング条件
が限定されている。そして、これらのボンディング条件
が一度設定されるとワーク側にタイプ等の変更がない限
り変更されることはない。このような理由により、キャ
ピラリの以下に説明する劣化が発生し始めてもそれが品
質に影響を与えるようになって初めて条件の見直しを行
うため、ボンディングの歩留の悪化は免れない。またこ
の条件の変更は見直しを行う者の勘に頼りながら行う部
分があり、個人差が出てしまう。
キャピラリの前記動作で行われるが、現在使用されてい
る超音波ワイヤボンダはワークの種類により超音波パワ
ー、荷重、ツールスピード、温度等のボンディング条件
が限定されている。そして、これらのボンディング条件
が一度設定されるとワーク側にタイプ等の変更がない限
り変更されることはない。このような理由により、キャ
ピラリの以下に説明する劣化が発生し始めてもそれが品
質に影響を与えるようになって初めて条件の見直しを行
うため、ボンディングの歩留の悪化は免れない。またこ
の条件の変更は見直しを行う者の勘に頼りながら行う部
分があり、個人差が出てしまう。
【０００５】以下に前記キャピラリの劣化の原因につい
て説明する。図２において、図２の（Ａ）はキャピラリ
が前記動作により２ｎｄボンデングの位置にある状態を
示している。図から明らかなように、キャピラリ１の先
端において、その先端の一部で金等からなるワイヤ２が
被ボンディング材１３にボンディングされる。このボン
ディングの際、前記ワイヤ２はキャピラリ１の先端にお
いて片当たりとなり、ワイヤ２を構成する金線の屑３が
キャピラリ１の先端に付着するとともに、ボンディング
を繰り返すうちに金線の屑３がボンディング動作の繰り
返しによりキャピラリ１の筒内へ移動して屑４が付着す
る。このようにワイヤを構成する金のキャピラリ先端へ
の付着、金ワイヤの屑のキャピラリ筒内への付着により
キャピラリ自体が使用頻度に応じて劣化する。このキャ
ピラリの劣化は、被ボンディング材１３への超音波の伝
達量の減少、偏差が生じる要因となり、ボンディングの
際の劣化を招く。
て説明する。図２において、図２の（Ａ）はキャピラリ
が前記動作により２ｎｄボンデングの位置にある状態を
示している。図から明らかなように、キャピラリ１の先
端において、その先端の一部で金等からなるワイヤ２が
被ボンディング材１３にボンディングされる。このボン
ディングの際、前記ワイヤ２はキャピラリ１の先端にお
いて片当たりとなり、ワイヤ２を構成する金線の屑３が
キャピラリ１の先端に付着するとともに、ボンディング
を繰り返すうちに金線の屑３がボンディング動作の繰り
返しによりキャピラリ１の筒内へ移動して屑４が付着す
る。このようにワイヤを構成する金のキャピラリ先端へ
の付着、金ワイヤの屑のキャピラリ筒内への付着により
キャピラリ自体が使用頻度に応じて劣化する。このキャ
ピラリの劣化は、被ボンディング材１３への超音波の伝
達量の減少、偏差が生じる要因となり、ボンディングの
際の劣化を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記ボンデ
ィングツールの劣化によるボンディングの品質に低下を
低減し、歩留を向上できる超音波ボンディング法を提供
する。
ィングツールの劣化によるボンディングの品質に低下を
低減し、歩留を向上できる超音波ボンディング法を提供
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ボンディング
条件をボンディングツールの使用頻度により変化させる
ことを特徴とし、特に、超音波発振器で駆動される超音
波振動子と、該超音波振動子の振動が伝達されるボンデ
ィングツールとを備え、該ボンディングツールの振動に
よってワイヤを被ボンディング材にボンディングする超
音波ワイヤボンディング装置において、前記ボンディン
グツールの使用頻度に応じて超音波パワーを大きくする
ことを特徴とする。超音波パワーを変化させる条件とし
ては、電力量、ボンディング押圧量、時間等が挙げられ
る。
条件をボンディングツールの使用頻度により変化させる
ことを特徴とし、特に、超音波発振器で駆動される超音
波振動子と、該超音波振動子の振動が伝達されるボンデ
ィングツールとを備え、該ボンディングツールの振動に
よってワイヤを被ボンディング材にボンディングする超
音波ワイヤボンディング装置において、前記ボンディン
グツールの使用頻度に応じて超音波パワーを大きくする
ことを特徴とする。超音波パワーを変化させる条件とし
ては、電力量、ボンディング押圧量、時間等が挙げられ
る。
【０００８】
【実施例】ボンディング条件を使用頻度に応じて変化さ
せる条件の１実施例について以下に説明する。超音波パ
ワーを大きくするために、ボンディング条件の代表的要
因である超音波発振器が超音波振動子に供給するパワー
をボンディングツールの使用頻度に応じて変化させるも
のである。ここで、ボンディングツール使用頻度数の単
位は、ショットで、これは１ｓｔボンディングと２ｎｄ
ボンディング間にワイヤを張る動作を１回で１ショット
とする。１ショットはワイヤボンディングされる電子部
品間の電極の距離にもよるが、通常は１ショットは約
１．０〜２．０ｍｍのワイヤ長さである。
せる条件の１実施例について以下に説明する。超音波パ
ワーを大きくするために、ボンディング条件の代表的要
因である超音波発振器が超音波振動子に供給するパワー
をボンディングツールの使用頻度に応じて変化させるも
のである。ここで、ボンディングツール使用頻度数の単
位は、ショットで、これは１ｓｔボンディングと２ｎｄ
ボンディング間にワイヤを張る動作を１回で１ショット
とする。１ショットはワイヤボンディングされる電子部
品間の電極の距離にもよるが、通常は１ショットは約
１．０〜２．０ｍｍのワイヤ長さである。
【０００９】以下の事例は、ボンディングツールの使用
頻度により超音波パワーを変化（増大）させたものであ
る。ここで超音波のパワーをｂｉｔで表すと、超音波ワ
イヤボンダは機種間に若干の差異はあるが、一例を挙げ
るとデジタル処理で１２８ｂｉｔの入力に対して０．２
５Ｗの出力関係に調整された場合、１ｂｉｔ当たり１．
９５ｍＷとなる。
頻度により超音波パワーを変化（増大）させたものであ
る。ここで超音波のパワーをｂｉｔで表すと、超音波ワ
イヤボンダは機種間に若干の差異はあるが、一例を挙げ
るとデジタル処理で１２８ｂｉｔの入力に対して０．２
５Ｗの出力関係に調整された場合、１ｂｉｔ当たり１．
９５ｍＷとなる。
【００１０】 使用頻度 ０〜２０万 ２０万〜３０万 ３０万〜４０万 ４０万〜４５万 超音波パワー ８０ ８５ ８７ ８９ （ｂｉｔ）この条件をＲＡＭやフロッピィデスク等に記
録しておくことにより、ディタル制御によりワイヤボン
ディングの条件をボンディングツールの使用頻度に応じ
て自動的に制御することが可能となる。
録しておくことにより、ディタル制御によりワイヤボン
ディングの条件をボンディングツールの使用頻度に応じ
て自動的に制御することが可能となる。
【００１１】図１は、超音波発振器の出力パワーを制御
するブロック図であって、キャピラリからメインコント
ローラ（ＣＰＵ）までを示している。図１において、６
はメインコントローラ、５は超音波発振器、７は超音波
振動子、８は超音波振動をキャピラリ１に伝達するホー
ン、９はキャピラリ１を伝達ホーンに取り付ける取付ボ
ルトである。
するブロック図であって、キャピラリからメインコント
ローラ（ＣＰＵ）までを示している。図１において、６
はメインコントローラ、５は超音波発振器、７は超音波
振動子、８は超音波振動をキャピラリ１に伝達するホー
ン、９はキャピラリ１を伝達ホーンに取り付ける取付ボ
ルトである。
【００１２】超音波発振器５からキャピラリ１に伝達さ
れるまでのパワーは、キャピラリ１、取付ボルト９、ホ
ーン８、超音波振動子７の出来具合、調整のバラツキ等
により変化する。この変化度合いは超音波振動子７の入
力インピーダンスで異なり、このインピーダンスは端子
１０、１１、１２の出力信号レベルを測定することによ
り求められ、このインピーダンスは機種毎に異なってい
る。
れるまでのパワーは、キャピラリ１、取付ボルト９、ホ
ーン８、超音波振動子７の出来具合、調整のバラツキ等
により変化する。この変化度合いは超音波振動子７の入
力インピーダンスで異なり、このインピーダンスは端子
１０、１１、１２の出力信号レベルを測定することによ
り求められ、このインピーダンスは機種毎に異なってい
る。
【００１３】そこで、超音波ボンダ使用に当たって予め
前記インピーダンスを測定してメインコントローラ６に
記憶しておくとともに、超音波ボンダのキャピラリの使
用頻度を超音波ボンダの使用終了の度にメインコントロ
ーラ６に記憶する。そして、超音波ボンダの使用に当た
り前記インピーダンス、キャピラリの使用頻度に応じて
超音波発振器５の出力をメインコントローラ６で設定し
超音波振動子を駆動する。超音波出力を変更するための
前記ビット変換操作は、ワイヤーボンダにセットされプ
ログラムメニュー内にキーボードより数字を直接入力す
るか、又は数種類の条件設定算出式を選択し且つ変数値
のみを入力して行うことができる。
前記インピーダンスを測定してメインコントローラ６に
記憶しておくとともに、超音波ボンダのキャピラリの使
用頻度を超音波ボンダの使用終了の度にメインコントロ
ーラ６に記憶する。そして、超音波ボンダの使用に当た
り前記インピーダンス、キャピラリの使用頻度に応じて
超音波発振器５の出力をメインコントローラ６で設定し
超音波振動子を駆動する。超音波出力を変更するための
前記ビット変換操作は、ワイヤーボンダにセットされプ
ログラムメニュー内にキーボードより数字を直接入力す
るか、又は数種類の条件設定算出式を選択し且つ変数値
のみを入力して行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明はボンディングツールの使用頻度
に応じて超音波出力を変化させ、ボンディング不良の発
生前に条件を設定しておくことが可能となり、ボンディ
ング不良の発生を防止でき、歩留が向上する。また、超
音波ボンダのボンディング条件の見直しの手数を省くこ
ともできる。
に応じて超音波出力を変化させ、ボンディング不良の発
生前に条件を設定しておくことが可能となり、ボンディ
ング不良の発生を防止でき、歩留が向上する。また、超
音波ボンダのボンディング条件の見直しの手数を省くこ
ともできる。
【図１】本発明実施例のブロック図である。
【図２】キャピラリ劣化の説明図である。
【図３】キャピラリの動作説明図である。
１ キャピラリ ２ 金ワイヤ ３、４ 金ワイヤの屑 ５ 超音波発振器 ６ メインコントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 超音波発振器で駆動される超音波振動子
と、該超音波振動子の振動が伝達されるボンディングツ
ールとを備え、該ボンディングツールの振動によってワ
イヤを被ボンディング材にボンディングする超音波ワイ
ヤボンディング装置において、前記ボンディングツール
の使用頻度に応じて超音波出力を制御することを特徴と
する超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給
法。 - 【請求項２】 ボンディングツールの使用頻度の増大に
応じて超音波出力を増大させることを特徴とする請求項
１記載の超音波出力供給法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04148796A JP3083643B2 (ja) | 1992-05-16 | 1992-05-16 | 超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04148796A JP3083643B2 (ja) | 1992-05-16 | 1992-05-16 | 超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326652A JPH05326652A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3083643B2 true JP3083643B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=15460900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04148796A Expired - Fee Related JP3083643B2 (ja) | 1992-05-16 | 1992-05-16 | 超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083643B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3474132B2 (ja) | 1999-09-28 | 2003-12-08 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ワイヤボンディング方法および装置 |
-
1992
- 1992-05-16 JP JP04148796A patent/JP3083643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05326652A (ja) | 1993-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4789095A (en) | Method of controlling a wire bonding apparatus | |
| US5201454A (en) | Process for enhanced intermetallic growth in IC interconnections | |
| KR100254570B1 (ko) | 반도체 조립방법 및 장치 | |
| JPH0722456A (ja) | ワイヤボンディングにおけるボール形成装置、その制御方法及びワイヤボンディング装置 | |
| JPS5950536A (ja) | ワイヤボンデイング装置 | |
| US5433369A (en) | Wire bonding apparatus and method | |
| US5832412A (en) | Programmable digital frequency ultrasonic generator | |
| JP3083643B2 (ja) | 超音波ワイヤボンディング装置の超音波出力供給法 | |
| US6308881B1 (en) | Quality control method | |
| EP1897119B1 (en) | Semiconductor device bonding apparatus and method for bonding semiconductor device using the same | |
| US5884834A (en) | Multi-frequency ultrasonic wire bonder and method | |
| US6305594B1 (en) | Wire bonding method and apparatus | |
| JP2555120B2 (ja) | ワイヤボンディング方法 | |
| JP2725117B2 (ja) | ワイヤボンディング装置及びその方法 | |
| JP2725116B2 (ja) | ワイヤボンディング装置及びその方法 | |
| JPS6124243A (ja) | 超音波ワイヤボンデイング装置 | |
| JP2894419B2 (ja) | 超音波ボンディング装置の周波数制御方法 | |
| JP2839223B2 (ja) | ワイヤボンディング装置 | |
| JP3221191B2 (ja) | ボンディング装置及びボンディング方法 | |
| JPH0258844A (ja) | 超音波ボンダ用超音波発振器 | |
| JP2534136B2 (ja) | ワイヤボンダ―におけるボ―ル形成方法 | |
| JP3013630B2 (ja) | ワイヤボンダ用接地検出装置 | |
| JP3002022B2 (ja) | ボンディング方法 | |
| JPH0476501B2 (ja) | ||
| JP2799938B2 (ja) | ワイヤボンディング装置及びその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080630 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |