JPS6341215B2 - - Google Patents
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- JPS6341215B2 JPS6341215B2 JP54049027A JP4902779A JPS6341215B2 JP S6341215 B2 JPS6341215 B2 JP S6341215B2 JP 54049027 A JP54049027 A JP 54049027A JP 4902779 A JP4902779 A JP 4902779A JP S6341215 B2 JPS6341215 B2 JP S6341215B2
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ワイヤボンデイング法に関し、特に
超音波ワイヤボンデイング技術におけるウエツジ
(ボンデイング用端子)の上下動作を迅速なもの
とし、ボンデイング速度のハイスピード化を計る
ことを目的とするものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a wire bonding method, and in particular, an object of the present invention is to speed up the vertical movement of a wedge (terminal for bonding) in ultrasonic wire bonding technology, and to increase the bonding speed. It is something to do.
一般に超音波ワイヤボンデイング方式は、超音
波エネルギにより被ボンデイング体にボンデイン
グワイヤを加圧振動させながら相互の新鮮面を露
出させて塑性変形による固相接合を行なうもので
ある。したがつて、そのワイヤボンデイングに先
だつて、ボンデイングワイヤのつぶれなどの変形
を生じさせると接合性のよいボンデイングができ
ないために、ボンデイングワイヤの変形をできる
だけ少なくするようにして被ボンデイング体にボ
ンデイングワイヤを接触させ、しかる後ウエツジ
の超音波振動によりボンデイングを行なう必要が
ある。 In general, the ultrasonic wire bonding method uses ultrasonic energy to pressurize and vibrate a bonding wire against a bonded object while exposing the mutually fresh surfaces to perform solid phase bonding by plastic deformation. Therefore, if the bonding wire is deformed, such as crushed, before wire bonding, it will not be possible to bond with good bonding properties. It is necessary to bring them into contact and then perform bonding using ultrasonic vibration of the wedge.
このため、従来の超音波ワイヤボンデイング方
式は、ワイヤボンデイングの際、ウエツジの上下
動作は第1図a〜bに示すように、ウエツジが被
ワイヤボンデイング体に接近したらボンデイング
ワイヤをゆつくりと降下させるようにウエツジを
低速下降させ、ワイヤが被ボンデイング体に接触
する際、ワイヤが変形しないような動作をもつて
行なつている。 For this reason, in the conventional ultrasonic wire bonding method, the vertical movement of the wedge during wire bonding is as shown in Figures 1a to 1b, in which the bonding wire is slowly lowered when the wedge approaches the object to be wire bonded. The wedge is lowered at a low speed so that the wire does not deform when it comes into contact with the object to be bonded.
なお、ウエツジの上下動作プロフイルを示す第
1図bにおいて、図のA〜Dはウエツジの上下動
作速度の態様を示すもので、Aはウエツジが定位
置状態、Bはウエツジが高速下降速度状態、Cは
ウエツジが低速下降速度状態、Dはウエツジが高
速上昇速度状態をそれぞれ示すものである。ま
た、a〜kで示す各点は、ウエツジの動作速度が
転換する個所を示すものである。 In addition, in FIG. 1b showing the vertical movement profile of the wedge, A to D in the figure show the modes of the vertical movement speed of the wedge, where A shows the wedge in a normal position, B shows the wedge in a high-speed descending speed state, C indicates that the wedge is in a low-speed descending speed state, and D indicates that the wedge is in a high-speed rising speed state. Further, each point indicated by a to k indicates a point where the operating speed of the wedge changes.
しかしながら、従来の超音波ワイヤボンデイン
グ方式では、ウエツジの下降動作に長時間を要す
るため、これがボンデイングのハイスピード化に
支障となつている。 However, in the conventional ultrasonic wire bonding method, the lowering operation of the wedge requires a long time, which is an obstacle to increasing the speed of bonding.
これは、被ボンデイング体としてセラミツクパ
ツケージの場合をとつてみると、セラミツクそれ
にリードのそれぞれの部品精度のばらつきや固着
材へのペレツトの埋め込み深さ、ガラスへのリー
ドの埋め込み深さのばらつきなどが大きく、特に
後者のばらつきが±0.3mmにも達し、それぞれの
被ボンデイング体間のボンデイング高さが部品精
度のばらつきにより大きく異なることより、その
高さのばらつきが顕著なものとなり、このばらつ
きを吸収できるだけの時間(第1図におけるT1、
T2)、ウエツジの低速下降をつづけなければなら
ないことに起因している。 In the case of a ceramic package as the object to be bonded, this is due to variations in the precision of the ceramic and leads, variations in the depth of embedding of pellets in the bonding material, and variations in the depth of embedding of leads in glass. The variation in the latter is large, especially as much as ±0.3mm, and the bonding height between each bonded object differs greatly due to variation in component precision, so the variation in height becomes noticeable, and it is necessary to absorb this variation. As much time as possible (T 1 in Figure 1,
T 2 ), this is due to the fact that the wedge must continue to descend at a low speed.
この対策として、ウエツジの下降速度を上げた
り、低速下降の時間帯を短縮することが考えられ
るが、そうすると、ウエツジの高速下降によりボ
ンデイングワイヤが被ボンデイング体であるペレ
ツトやリードに衝撃をもつて接触することにつな
がり、ボンデイングの接合性を悪くするため、こ
のような対策にはおのずと限界がある。 As a countermeasure to this problem, it is possible to increase the lowering speed of the wedge or shorten the period of low-speed lowering, but in this case, the high-speed lowering of the wedge may cause the bonding wire to come into contact with the pellet or lead that is the object to be bonded. Such countermeasures naturally have their limits, as they lead to a loss of bonding properties and deteriorate bonding properties.
このため、ウエツジの上下動作におけるウエツ
ジの下降時間の占める時間を大きくとる必要があ
り、この時間が大となつて、ボンデイング速度の
ハイスピード化のネツクとなつている。 For this reason, it is necessary to take up a large amount of time for the wedge to fall during the vertical movement of the wedge, and this time becomes large, which becomes a hindrance to increasing the bonding speed.
一方、従来の超音波ワイヤボンダにおけるウエ
ツジの上下動機構は、ウエツジが取り付けられて
いるボンデイングアームを、ウエツジが第1図に
図示するような動きができるようなカム線図をも
つカムを一方向に旋回させながらウエツジを上下
動させるものである。 On the other hand, the vertical movement mechanism of the wedge in conventional ultrasonic wire bonders moves the bonding arm to which the wedge is attached in one direction using a cam having a cam diagram that allows the wedge to move as shown in Figure 1. The wedge is moved up and down while rotating.
したがつて、このような従来のウエツジの上下
動機構においては、ウエツジの上下動幅及び速度
がカムのカム線図と回転数によつて決まつてしま
うために、ウエツジの上下動作及び速度の態様を
変えるにはそれに対応するようなカム線図をもつ
別仕様のカムに取り換える必要がある。そのた
め、ウエツジの動きを簡単に変更することができ
ず、1台のボンダをもつて種々の態様のボンデイ
ングを行なうことができない欠点がある。 Therefore, in such a conventional wedge vertical movement mechanism, the width and speed of the vertical movement of the wedge are determined by the cam diagram and the rotation speed of the cam. To change the aspect, it is necessary to replace the cam with a cam of a different specification that has a corresponding cam diagram. Therefore, there is a drawback that the movement of the wedge cannot be easily changed and various types of bonding cannot be performed using one bonder.
本発明の目的は、このような従来のワイヤボン
デイング方式による諸問題を解決し、ハイスピー
ドなワイヤボンデイングができるワイヤボンデイ
ング法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wire bonding method that solves the problems caused by the conventional wire bonding method and allows high-speed wire bonding.
また、本発明の他の目的は、ウエツジの上下動
作を容易に変更でき、1台のボンダで種々の態様
のボンデイングを行なうことができ、しかも自動
化しうるワイヤボンデイング法を提供することに
ある。このような目的を適うために本発明におけ
るワイヤボンデイング法は、ボンデイング端子が
高速動作から低速動作へ転換する下降動作により
高さ位置のばらつきが存在する素子ペレツトの複
数の電極とその電極に対応する複数本の外部導電
性リードとを前記素子ペレツトの複数の電極の高
さ位置のばらつきを考慮してワイヤで接続するワ
イヤボンデイング法において、前記接続の際に、
前記素子ペレツトの電極に前記端子が着地するの
を検出することにより前記電極の高さを検知し、
前記検知した電極の高さ及び前記素子ペレツトの
複数の電極の高さ位置のばらつきにもとづいて、
前記検知した電極の高さよりも高い位置で前記端
子が高速動作から低速動作へ転換するように前記
端子の下降動作における高速動作から低速動作へ
の転換時期を決定し、前記端子が前記により決定
した転換時期に高速動作から低速動作へ転換する
ように前記端子を上下動させる駆動手段を制御し
てボンデイングを行なうことを特徴とするもので
ある。以下、本発明の好適な実施例である超音波
ワイヤボンデイング法をもつて本発明を具体的に
詳述する。 Another object of the present invention is to provide a wire bonding method in which the vertical movement of the wedge can be easily changed, various types of bonding can be performed with one bonder, and which can be automated. In order to achieve this purpose, the wire bonding method of the present invention deals with a plurality of electrodes of an element pellet and their electrodes, which have variations in height due to the downward movement of the bonding terminal that changes from high-speed operation to low-speed operation. In a wire bonding method in which a plurality of external conductive leads are connected with wires in consideration of variations in the height positions of a plurality of electrodes of the element pellet, during the connection,
detecting the height of the electrode by detecting that the terminal lands on the electrode of the element pellet;
Based on the detected height of the electrode and the variation in the height position of the plurality of electrodes of the element pellet,
determining a transition timing from high-speed operation to low-speed operation in the downward movement of the terminal such that the terminal changes from high-speed operation to low-speed operation at a position higher than the height of the detected electrode; The present invention is characterized in that bonding is performed by controlling a driving means for moving the terminal up and down so as to switch from high-speed operation to low-speed operation at the switching time. Hereinafter, the present invention will be specifically explained in detail using an ultrasonic wire bonding method which is a preferred embodiment of the present invention.
第2図a〜bは、被ボンデイング体の1例であ
るデユアルインライン形のセラミツクパツケージ
を示す図で、同図aは平面図、同図bは同図aに
おけるAA′矢視縦断面図である。図において、2
1はセラミツクパツケージ本体、22は1cが設
けられている半導体素子ペレツトで、その表面に
14個のパツド電極22a〜22nがあり、固着材
23によりセラミツクパツケージ本体21にダイ
ボンデイングされているものである。24a〜2
4nはペレツト22における14個のパツド電極2
2a〜22nに対応するリードであり、低融点ガ
ラス25によりセラミツクパツケージ本体21に
取り付けられているものである。 Figures 2a to 2b are views showing a dual-in-line type ceramic package which is an example of the object to be bonded. be. In the figure, 2
1 is a ceramic package body, 22 is a semiconductor element pellet provided with 1c, and the surface thereof is
There are 14 pad electrodes 22a to 22n, which are die-bonded to the ceramic package body 21 using a bonding material 23. 24a-2
4n is the 14 pad electrodes 2 in the pellet 22
These are leads corresponding to 2a to 22n, and are attached to the ceramic package body 21 by a low melting point glass 25.
この種の被ワイヤボンデイング体にワイヤボン
デイングする本発明にかかる超音波ワイヤボンデ
イング法について手順を追つて説明する。 The ultrasonic wire bonding method according to the present invention for wire bonding to this type of wire bonded object will be explained step by step.
(1) ウエツジの低速下降時間T1、T2に余裕をも
つて設定したウエツジの上下動(第3図参照)
によつて、半導体ペレツト22のパツド電極2
2aとそのパツド電極22aに対応するリード
24aをボンデイングワイヤであるアルミニウ
ム線で相互接続する。この場合、ウエツジの低
速下降時間T1、T2に余裕をもたせるのは、こ
の時点において、パツド電極22a及びリード
24aの位置が明確にわかつていないためであ
る。(1) Vertical movement of the wedge set with a margin for the low-speed lowering time T 1 and T 2 of the wedge (see Figure 3)
Accordingly, the pad electrode 2 of the semiconductor pellet 22
2a and the lead 24a corresponding to the pad electrode 22a are interconnected with an aluminum wire serving as a bonding wire. In this case, the reason why a margin is provided for the low speed lowering times T 1 and T 2 of the wedge is that the positions of the pad electrode 22a and the lead 24a are not clearly known at this point.
この場合、ウエツジの初期位置aからパツド
電極22aの位置lまでの距離(ウエツジが下
降してパツド電極22aに着地するまでの距
離)Dalを測定することと、パツド電極22a
にワイヤボンデイングしたのち、ウエツジが上
昇した位置e、fからリード24aの位置mま
で距離(ウエツジが下降してリード24aに着
地するまでの距離)Dfmを測定することを行
なう。 In this case, the distance Dal from the initial position a of the wedge to the position l of the pad electrode 22a (distance until the wedge descends and lands on the pad electrode 22a) is measured;
After wire bonding, the distance Dfm from the raised positions e and f of the wedge to the position m of the lead 24a (the distance from which the wedge descends until it lands on the lead 24a) is measured.
(2) 個々のパツド電極22a,22b,………,
22nの相互の高さ位置のばらつきの値±Δα
及び個々のリード24a,24b,………,2
4nの相互の高さ位置のばらつきの値±Δβを
被ボンデイング体の部品精度や組立精度などを
基にして1個の被ボンデイング体の中でのおさ
える位置ばらつきとして選定する。そして、ウ
エツジがパツド電極に対して下降する際の低速
動作範囲をウエツジの高さにしてDalの位置を
中心として±Δαの領域と規定し、ウエツジが
リードに対して下降する際の低速動作範囲をウ
エツジの高さにしてDfmの位置を中心として
±Δβの領域と規定し、この規定にもとづいた
ウエツジの上下動作プロフイルを決める。この
プロフイルを図示したものが第4図aである。(2) Individual pad electrodes 22a, 22b,......,
22n mutual height position variation value ±Δα
and individual leads 24a, 24b, ......, 2
The value ±Δβ of the mutual height position variation of 4n is selected as the positional variation to be suppressed within one bonding target body based on the component accuracy and assembly accuracy of the bonding target body. Then, the low-speed operating range when the wedge descends relative to the pad electrode is defined as the area of ±Δα centered on the Dal position, with the height of the wedge as the range of low-speed operating when the wedge descends relative to the lead. The height of the wedge is defined as an area of ±Δβ centered on the position of Dfm, and the vertical motion profile of the wedge is determined based on this definition. This profile is illustrated in FIG. 4a.
(3) 第4図aに示すようなウエツジの上下動作プ
ロフイルにしたがつてウエツジを動作させて、
パツド電極22bとリード24bとをアルミニ
ウム線によりワイヤボンデイングし、次いで順
次第4図aに示すようなプロフイルによるウエ
ツジの動きにより、パツド電極22c,22
d,………,22nとそれに対応するリード2
4c,24d,………,24nとをアルミニウ
ム線によりワイヤボンデイングし、1つのセラ
ミツクパツケージすなわち1個の被ワイヤボン
デイング体のワイヤボンデイングを終了する。
第4図bは、上述したようなワイヤボンデイン
グにおけるウエツジの上下動プロフイルを示す
図である。(3) Move the wedge according to the vertical movement profile of the wedge as shown in Figure 4a,
The pad electrodes 22b and the leads 24b are wire-bonded with an aluminum wire, and then the pad electrodes 22c, 22
d, ......, 22n and the corresponding lead 2
4c, 24d, .
FIG. 4b is a diagram showing the vertical movement profile of the wedge in wire bonding as described above.
(4) 続いて、順次各被ワイヤボンデイング体にワ
イヤボンデイングする際には、前記した(1)〜(3)
の手続をとつて行なう。(4) Next, when wire bonding is performed on each wire-bonded body in sequence, the steps (1) to (3) described above are performed.
This will be done through the following procedures.
上述したことからもあきらかなように、本発明
にかかる超音波ワイヤボンデイング法は、ウエツ
ジの低速下降時間(第4図におけるT1′、T2′)が
短時間となるため、ウエツジの上下動作時間が非
常に短かくなり、ハイスピードなボンデイングが
できる。これは、個々の被ボンデイング体に対
し、あらかじめウエツジの下降する基準位置
Dal、Dfmを測定しておき、これを基にしてウエ
ツジのパツド電極及びリードに対して下降する際
の低速下降動作範囲を決めていることによる。ま
た、ウエツジの高さのばらつきとして選定した値
±Δα、±Δβは、各個の被ボンデイング体の部品
精度や組立精度などを基にして行なつているた
め、それだれの被ボンデイング体間のボンデイン
グ高さのばらつきがなくなり、小さな値となつて
いることによる。 As is clear from the above, in the ultrasonic wire bonding method according to the present invention, the low-speed lowering time of the wedge (T 1 ', T 2 ' in Fig. 4) is short, so that the vertical movement of the wedge is short. The time required is extremely short and high-speed bonding is possible. The reference position for the wedge to be lowered is determined in advance for each object to be bonded.
This is because Dal and Dfm are measured in advance, and based on these measurements, the range of low-speed descending motion when descending relative to the pad electrode and lead of the wedge is determined. In addition, the values ±Δα and ±Δβ selected as wedge height variations are based on the component accuracy and assembly accuracy of each bonding target, so the bonding between each bonding target is This is because the height variation is eliminated and the value is small.
すなわち、本発明にかかる超音波ワイヤボンデ
イング法では、第4図bに示すように、パツド電
極22aとそれに対応するリード24aとのワイ
ヤボンデイングに要する時間は従来と同じくt1で
あるが、パツド電極22b,22c,………,2
2nとそれに対応するリード24b,24c,…
……,24nとのワイヤボンデイングに要する時
間は、(n−1)t2であり、結局、1個の被ボン
デイング体にワイヤボンデイングするに要する時
間はt1+(n−1)t2である。一方、従来の方式
での1個の被ボンデイング体にワイヤボンデイン
グするに要する時間はnt1である。したがつて、
本発明は、1個の被ボンデイング体にワイヤボン
デイングするに要する時間を従来方式のものに比
較してnt1−{t1+(n−1)t2}=(n−1)(t1−
t2)だけ短縮することができ、前述したようにT1
+T2≫T1′+T2′であることによりt1≫t2となり、
大幅にワイヤボンデイング時間を本発明は短かく
でき、ハイスピードなワイヤボンデイングができ
ぞものである。 That is, in the ultrasonic wire bonding method according to the present invention, as shown in FIG . 22b, 22c, ......, 2
2n and the corresponding leads 24b, 24c,...
The time required for wire bonding with . be. On the other hand, the time required for wire bonding to one bonded object using the conventional method is nt 1 . Therefore,
In the present invention, compared to the conventional method, the time required to wire bond one bonded object is nt 1 - {t 1 + (n-1) t 2 } = (n-1) (t 1 −
t 2 ) and, as mentioned above, T 1
+T 2 ≫T 1 ′+T 2 ′, so t 1 ≫t 2 ,
The present invention can significantly shorten the wire bonding time, making it possible to perform high-speed wire bonding.
次に、本発明にかかる超音波ワイヤボンダにつ
いて説明する。 Next, the ultrasonic wire bonder according to the present invention will be explained.
第5図は本発明のワイヤボンデイング法を実施
するための超音波ワイヤボンダを示す概略図であ
り、特にウエツジの上下動作機構部を示す図であ
る。図において、1はボンデイング用端子である
ウエツジで、ボンデイングワイヤであるアルミニ
ウム線2がウエツジ先端に導びかれている。3は
超音波振動子が接続されているホーンであり、ホ
ーン支持具4を通してカム5の回転により上下動
し、ウエツジを上下動させるものである。 FIG. 5 is a schematic view showing an ultrasonic wire bonder for carrying out the wire bonding method of the present invention, and in particular is a view showing the vertical movement mechanism of the wedge. In the figure, 1 is a wedge that is a bonding terminal, and an aluminum wire 2 that is a bonding wire is led to the tip of the wedge. Reference numeral 3 denotes a horn to which an ultrasonic vibrator is connected, which is moved up and down by the rotation of a cam 5 through a horn support 4, thereby moving the wedge up and down.
6はカム5を回転させる駆動モータである。7
はウエツジを前後左右に移動させるXYテーブル
であり、8は被ボンデイング体、9は被ボンデイ
ング体8を支持する支持台である。 6 is a drive motor that rotates the cam 5. 7
is an XY table for moving the wedge back and forth, right and left, 8 is a body to be bonded, and 9 is a support base for supporting the body 8 to be bonded.
10はウエツジ着地検出器で、ホーン支持具4
と電気的に絶縁されたレバー11に電気接続され
ており、ウエツジ1が下降して被ボンデイング体
8に接触した際、レバー11がアースされたカム
から離れ、レバー電圧が上がることにより、ウエ
ツジ1が被ボンデイング体8に着地(接触)した
際の状態を検出しうるものである。 10 is a wedge landing detector, and a horn support 4
The wedge 1 is electrically connected to a lever 11 which is electrically insulated from the bonding target 8. When the wedge 1 descends and comes into contact with the bonded object 8, the lever 11 separates from the grounded cam and the lever voltage increases. It is possible to detect the state when the bonding object 8 lands (contacts) on the bonding target body 8.
カム5は第7図に示すようなカム線図をもつも
ので、回転角とカムリフトとの関係が線型のもの
を使用している。 The cam 5 has a cam diagram as shown in FIG. 7, and the relationship between rotation angle and cam lift is linear.
また、このワイヤボンダは、第6図に示すよう
な制御機構部を備えている。この制御機構部は、
ウエツジの上下動作速度及び移動量を制御しうる
もので、モータ6と、このモータ6に直結してい
るロータリエンコーダ(回転角度を検出するも
の)12及びタコジエネレータ(回転速度を検出
するもの)13とをメカニカルなものとして有
し、これを制御する電気回路すなわち回転角度の
指令データを記憶しうるメモリ回路14、回転角
度判定回路15、速度制御回路16、モータのド
ライバ回路17、ウエツジをボンデイング時など
に適宜停止させうるタイマ18を主要素として構
成されているものである。 Further, this wire bonder is equipped with a control mechanism section as shown in FIG. This control mechanism section is
It is capable of controlling the vertical movement speed and amount of movement of the wedge, and includes a motor 6, a rotary encoder (for detecting the rotation angle) 12 and a tachometer generator (for detecting the rotation speed) 13, which are directly connected to the motor 6. It has a mechanical circuit and an electric circuit for controlling it, that is, a memory circuit 14 capable of storing rotation angle command data, a rotation angle determination circuit 15, a speed control circuit 16, a motor driver circuit 17, and when bonding wedges, etc. The main element is a timer 18 that can be stopped as appropriate.
したがつて、この制御機構部は、メモリ14に
制御用カム5の回転角に対応させたウエツジ1の
上下動作速度及び移動量を記憶させておけば、そ
のメモリ14からの指令どおりにモータ6を回転
させ、それに対応してカム5を回転させてウエツ
ジ1を所望の高速下降速度、低速下降速度、上昇
速度をもつて上下動させ、タイマ18を通してウ
エツジ1の動作の停止を行なわしめうるものであ
る。 Therefore, if the vertical movement speed and movement amount of the wedge 1 corresponding to the rotation angle of the control cam 5 are stored in the memory 14, this control mechanism section will control the motor 6 according to the command from the memory 14. , and correspondingly rotates the cam 5 to move the wedge 1 up and down at a desired high-speed descending speed, low-speed descending speed, and rising speed, and to stop the operation of the wedge 1 through a timer 18. It is.
この種の超音波ワイヤボンダの動作について第
2図a〜bに示す被ボンデイング体にワイヤボン
デイングする態様について順を追つて説明する。 The operation of this type of ultrasonic wire bonder will be explained step by step with respect to the manner in which wire bonding is performed on the objects to be bonded shown in FIGS. 2a to 2b.
(1) ウエツジ1の低速下降時間T1、T2に余裕を
もつて設定したウエツジ1の上下動(第3図参
照)によつて、半導体ペレツト22のパツド電
極22aとそのパツド電極22aに対応するリ
ード24aをアルミニウム線2で相互接続す
る。この場合、ウエツジ1の低速下降時間T1、
T2に余裕をもたせるのは、この時点において、
パツド電極22a及びリード24aの位置が明
確にわかつていないためである。(1) By vertically moving the wedge 1 (see Fig. 3), which is set with a margin for the low-speed lowering times T 1 and T 2 of the wedge 1, the pad electrode 22a of the semiconductor pellet 22 and its pad electrode 22a are matched. The aluminum wires 2 interconnect the leads 24a. In this case, the low speed lowering time T 1 of wedge 1,
At this point, allowing T 2 a margin is as follows:
This is because the positions of the pad electrode 22a and the lead 24a are not clearly known.
このワイヤボンデイング時、ウエツジ1が下
降してパツド電極22aに接触したことをウエ
ツジ着地検出器10により検出し、この時のロ
ータリエンコーダ12の出力を制御部内部のメ
モリ14に記憶させる。また、同じく、ウエツ
ジ1が下降してリード22aに接触したことを
ウエツジ着地検出器10により検出し、この時
のロータリエンコーダ12の出力を制御部内部
のメモリ14に記憶させる。 During this wire bonding, the wedge landing detector 10 detects that the wedge 1 descends and contacts the pad electrode 22a, and the output of the rotary encoder 12 at this time is stored in the memory 14 inside the control section. Similarly, the wedge landing detector 10 detects that the wedge 1 has descended and made contact with the lead 22a, and the output of the rotary encoder 12 at this time is stored in the memory 14 inside the control section.
この情報は、ウエツジが下降してパツド電極
22aに着地するまでの距離Dalを測定するこ
とと、パツド電極22aにワイヤボンデイング
したのち、停止状態下のウエツジ1が再び下降
してリード24aに着地するまでの距離Dfm
を測定することに相当する。 This information is obtained by measuring the distance Dal until the wedge descends and lands on the pad electrode 22a, and after wire bonding to the pad electrode 22a, the wedge 1 in the stopped state descends again and lands on the lead 24a. Distance to Dfm
This corresponds to measuring .
(2) 個々のパツド電極22a,22b,………,
22nの相互の高さ位置のばらつきの値±Δα
及び個々のリード24a,24b,………,2
4nの相互の高さ位置のばらつきの値±Δβを
被ボンデイング体の部品精度や組立精度などを
基にして選択する。そして、ウエツジ1がパツ
ド電極に対して下降する際の低速動作範囲をウ
エツジの高さにしてDalの位置を中心として±
Δαの領域と規定し、ウエツジ1がリードに対
して下降する際の低速動作範囲をウエツジの高
さにしてDfmの位置を中心として±Δβの領域
と規定し、この規定にもとづいたウエツジ1の
上下動作プロフイルを決め、これを制御部のメ
モリ回路に記憶させる。このプロフイルを図示
したものが第4図aである。(2) Individual pad electrodes 22a, 22b,......,
22n mutual height position variation value ±Δα
and individual leads 24a, 24b, ......, 2
The value ±Δβ of the variation in the mutual height positions of 4n is selected based on the component precision and assembly precision of the object to be bonded. Then, the low-speed operation range when wedge 1 descends relative to the pad electrode is set to the wedge height, and ±
The low-speed operation range when wedge 1 descends relative to the lead is defined as the area of ±Δβ with the wedge height as the center, and the range of wedge 1 based on this specification is A vertical motion profile is determined and stored in the memory circuit of the control section. This profile is illustrated in FIG. 4a.
(3) メモリ回路から前記したウエツジ上下動作プ
ロフイルに従つた信号を出力すると、モータ6
がそれに従つた回転を行なう。この動作によつ
てウエツジ1を上下動させ、順次、パツド電極
22b,22c,………,22nとその電極に
対応するリード24b,24c,………,24
nとをアルミニウム線によりワイヤボンデイン
グすることにより、1つのセラミツクパツケー
ジすなわち1個の被ワイヤボンデイング体のワ
イヤボンデイングを終了させる。(3) When the memory circuit outputs a signal according to the wedge vertical movement profile described above, the motor 6
rotates accordingly. By this operation, the wedge 1 is moved up and down, and the pad electrodes 22b, 22c, ..., 22n and the leads 24b, 24c, ..., 24 corresponding to the electrodes are sequentially moved up and down.
By wire bonding n with an aluminum wire, wire bonding of one ceramic package, that is, one body to be wire bonded, is completed.
(4) 続いて、順次各被ワイヤボンデイング体にワ
イヤボンデイングする際には、前記した(1)〜(3)
の操作をとつて行なう。(4) Next, when wire bonding is performed on each wire-bonded body in sequence, the steps (1) to (3) described above are performed.
Perform the following operations.
上述したことからあきらかのように、本発明を
実施するための超音波ワイヤボンダは、下記する
ような諸特長をもつものである。 As is clear from the above, the ultrasonic wire bonder for carrying out the present invention has the following features.
(1) ウエツジの上下動作は、メモリ回路に記憶さ
せるウエツジの上下動作プロフイルにより容易
に変更できる。(1) The vertical motion of the wedge can be easily changed by the wedge vertical motion profile stored in the memory circuit.
(2) ウエツジの上下動作はメモリ回路に記憶させ
る情報の交換だけでよく、したがつて容易にそ
れを変更できることから、1台のボンダで種々
の態様のボンデイングを行なうことができる。(2) Since the vertical movement of the wedge requires only the exchange of information stored in the memory circuit, and therefore can be easily changed, various types of bonding can be performed with one bonder.
(3) 本発明にかかるワイヤボンデイング法に則つ
たワイヤボンデイングができ、そのワイヤボン
デイング操作を自動化できる。(3) Wire bonding can be performed in accordance with the wire bonding method according to the present invention, and the wire bonding operation can be automated.
(4) 本発明にかかるワイヤボンデイング法に則つ
たワイヤボンデイングができるため、高速度ワ
イヤボンデイングができる。(4) Since wire bonding can be performed in accordance with the wire bonding method according to the present invention, high-speed wire bonding can be performed.
本発明は、超音波ワイヤボンデイング方式に限
定されず、熱圧着法などによるワイヤボンデイン
グ方式にも適用できる。 The present invention is not limited to the ultrasonic wire bonding method, but can also be applied to wire bonding methods such as thermocompression bonding.
第1図a〜bは従来の超音波ワイヤボンデイン
グ方式におけるウエツジの上下動作プロフイルを
示す図、第2図a〜bは被ボンデイング体の一種
であるセラミツクパツケージを示す図で、同図a
は平面図、同図bは同図aのAA′矢視縦断面図、
第3図乃至第4図a〜bは本発明にかかるウエツ
ジの上下動作プロフイルを示す図、第5図〜第6
図は本発明にかかる超音波ワイヤボンダを示す概
略図、第7図は本発明にかかるカムのカム線図で
ある。
1……ウエツジ、2……アルミニウム線、3…
…ホーン支持具、5……カム、6……モータ、7
……XYテーブル、8……被ボンデイング体、9
……支持台、10……ウエツジ着地検出器、11
……レバー、12……ロータリエンコーダ、13
……タコジエネレータ、14……メモリ回路、1
5……回転角度判定回路、16……高速制御回
路、17……モータのドライバ回路、18……タ
イマ。
Figures 1a to 1b are diagrams showing the vertical movement profile of the wedge in the conventional ultrasonic wire bonding method, and Figures 2a to 2b are diagrams showing a ceramic package, which is a type of object to be bonded.
is a plan view, figure b is a vertical cross-sectional view taken along arrow AA' in figure a,
3 to 4 a to 4 b are diagrams showing vertical movement profiles of the wedge according to the present invention, and FIGS. 5 to 6
The figure is a schematic diagram showing an ultrasonic wire bonder according to the present invention, and FIG. 7 is a cam diagram of a cam according to the present invention. 1... Wedge, 2... Aluminum wire, 3...
...Horn support, 5...Cam, 6...Motor, 7
... XY table, 8 ... Bonded body, 9
... Support stand, 10 ... Wedge landing detector, 11
...Lever, 12 ...Rotary encoder, 13
...Tachometer generator, 14...Memory circuit, 1
5...Rotation angle determination circuit, 16...High speed control circuit, 17...Motor driver circuit, 18...Timer.
Claims (1)
転換する下降動作により、高さ位置のばらつきが
存在する素子ペレツトの複数の電極とその電極に
対応する複数本の外部導電性リードとを前記素子
ペレツトの複数の電極の高さ位置のばらつきを考
慮してワイヤで接続するワイヤボンデイング法に
おいて、前記接続の際に、前記素子ペレツトの電
極に前記端子が着地するのを検出することにより
前記電極の高さを検知し、前記検知した電極の高
さ及び前記素子ペレツトの複数の電極の高さ位置
のばらつきにもとずいて、前記検知した電極の高
さよりも高い位置で前記端子が高速動作から低速
動作へ転換するように前記端子の下降動作におけ
る高速動作から低速動作への転換時期を決定し、
前記端子が前記により決定した転換時期に高速動
作から低速動作へ転換するように前記端子を上下
動させる駆動手段を制御してボンデイングを行な
うことを特徴とするワイヤボンデイング法。1. Due to the descending movement of the bonding terminal that changes from high-speed operation to low-speed operation, the plurality of electrodes of the element pellet with variations in height position and the plurality of external conductive leads corresponding to the electrodes are connected to the plurality of electrodes of the element pellet. In the wire bonding method, which takes into account the variation in the height position of the electrode, the height of the electrode is determined by detecting that the terminal lands on the electrode of the element pellet during the connection. and the terminal changes from high-speed operation to low-speed operation at a position higher than the detected height of the electrode based on the height of the detected electrode and the variation in the height position of the plurality of electrodes of the element pellet. determining a transition timing from high-speed operation to low-speed operation in the lowering operation of the terminal so as to switch;
A wire bonding method characterized in that bonding is performed by controlling a driving means for moving the terminal up and down so that the terminal changes from high-speed operation to low-speed operation at the switching time determined as described above.
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP4902779A JPS55141736A (en) | 1979-04-23 | 1979-04-23 | Method for wirebonding and wirebonder |
| GB8013084A GB2047596A (en) | 1979-04-23 | 1980-04-21 | Method of wire-bonding and wire-bonder |
| DE19803015683 DE3015683A1 (en) | 1979-04-23 | 1980-04-23 | MICRO WELDING METHOD AND DEVICE |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4902779A JPS55141736A (en) | 1979-04-23 | 1979-04-23 | Method for wirebonding and wirebonder |
Related Child Applications (1)
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| JP60212495A Division JPS6193638A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Wire bonder |
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| JPS55141736A JPS55141736A (en) | 1980-11-05 |
| JPS6341215B2 true JPS6341215B2 (en) | 1988-08-16 |
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Family Applications (1)
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| US4603803A (en) * | 1982-08-24 | 1986-08-05 | Asm Assembly Automation, Ltd. | Wire bonding apparatus |
| KR880701152A (en) * | 1986-05-16 | 1988-07-25 | 파라사트 파하드 | Manual Wire Bonding Device |
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- 1980-04-23 DE DE19803015683 patent/DE3015683A1/en not_active Withdrawn
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|---|---|
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