JPH0691133B2 - 超音波ワイヤボンデイング方法 - Google Patents
超音波ワイヤボンデイング方法Info
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- JPH0691133B2 JPH0691133B2 JP60025221A JP2522185A JPH0691133B2 JP H0691133 B2 JPH0691133 B2 JP H0691133B2 JP 60025221 A JP60025221 A JP 60025221A JP 2522185 A JP2522185 A JP 2522185A JP H0691133 B2 JPH0691133 B2 JP H0691133B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- bonding
- wire bonding
- output
- wire
- Prior art date
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- 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
- H10W72/0711—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
- 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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 この発明は超音波ワイヤボンディング方法に関する。
キャピラリに挿通されたボンディングワイヤをボンディ
ング位置に移送してボンディングするに際し、キャピラ
リーに超音波を印加してワイヤボンディングする超音波
ワイヤボンディング装置は現在実用されているワイヤボ
ンディング装置の主流である。
ング位置に移送してボンディングするに際し、キャピラ
リーに超音波を印加してワイヤボンディングする超音波
ワイヤボンディング装置は現在実用されているワイヤボ
ンディング装置の主流である。
この超音波ワイヤボンディング装置により半導体、集積
回路、ハイブリッド回路基板などのワイヤボンディング
を実行すると、ICペレットが欠ける場合や、充分なボン
ディング強度が得られないなどの欠点のある場合があっ
た。
回路、ハイブリッド回路基板などのワイヤボンディング
を実行すると、ICペレットが欠ける場合や、充分なボン
ディング強度が得られないなどの欠点のある場合があっ
た。
この発明は上記点に鑑みなされたもので、ICペレットの
ダメージを軽減し、ボンディング時間を短縮し効率良く
ボンディングする超音波ワイヤボンディング方法に関す
る。
ダメージを軽減し、ボンディング時間を短縮し効率良く
ボンディングする超音波ワイヤボンディング方法に関す
る。
この発明はボンディングワイヤをボンディング位置に案
内するキャピラリーに超音波を印加してワイヤボンディ
ングするに際し、上記キャピラリに印加する超音波の超
音波発振器出力電流波形の立上りエンベロープ特性を可
変するようにした超音波ワイヤボンディング方法を得る
ものである。
内するキャピラリーに超音波を印加してワイヤボンディ
ングするに際し、上記キャピラリに印加する超音波の超
音波発振器出力電流波形の立上りエンベロープ特性を可
変するようにした超音波ワイヤボンディング方法を得る
ものである。
次に本発明方法の実施例を図面を参照して説明する。第
１図に超音波ワイヤボンディング装置の概要を示す。す
なわち、マガジン（図示せず）から被ボンディング体例
えばリードフレーム（１）が搬送され、ボンディング位
置（２）で停止される。この位置の下方には加熱装置例
えばヒータブロック（３）が設けられ、ボンディング位
置（２）に停止したリードフレーム（１）を予め定めら
れた温度例えば250℃に加熱する。上記リードフレーム
（１）には予めマウンタ（図示せず）により半導体ペレ
ット例えばICペレット（４）がマウントされている。他
方Ｘ−Ｙテーブル（５）上にはボンディングヘッド
（６）が載置され、このヘッド（６）からボンディング
アーム（７）が突出して設けられ、このアーム（７）の
先端にはキャピラリ（８）が取着されている。上記ボン
ディングヘッド（６）にはボンディングワイヤ（９）が
捲装されたスプール（10）が設置され、このスプール
（10）からボンディングワイヤ（９）はガイド（11）を
介してキャピラリ（８）内に案内される。上記Ｘ−Ｙテ
ーブル（５）上ボンディングヘッド（６）にはITVカメ
ラ（12）が固定されワイヤボンディング装置が構成され
ている。これらは周知の構成のワイヤボンディング装置
であるが、この発明は、ボンディングアーム（７）を超
音波ホーンとして動作させる如く、超音波ホーンの発振
器（13）は超音波発振器出力電流波形の立上りエンベロ
ープ特性を可変可能にしたことである。即ち被ボンディ
ング面の状態に応じて立上りエンベロープ特性を適宜可
変可能に設定することである。従って多数のワイヤボン
ディング点のある場合には、ボンディング位置順位がプ
ログラムされるが、このプログラムに応じて予め夫々の
ボンディング位置に適応した立上りエンベロープ特性を
選択設定することにより各ワイヤボンディングについて
最適条件で最良の接合強度を得ることができる。
１図に超音波ワイヤボンディング装置の概要を示す。す
なわち、マガジン（図示せず）から被ボンディング体例
えばリードフレーム（１）が搬送され、ボンディング位
置（２）で停止される。この位置の下方には加熱装置例
えばヒータブロック（３）が設けられ、ボンディング位
置（２）に停止したリードフレーム（１）を予め定めら
れた温度例えば250℃に加熱する。上記リードフレーム
（１）には予めマウンタ（図示せず）により半導体ペレ
ット例えばICペレット（４）がマウントされている。他
方Ｘ−Ｙテーブル（５）上にはボンディングヘッド
（６）が載置され、このヘッド（６）からボンディング
アーム（７）が突出して設けられ、このアーム（７）の
先端にはキャピラリ（８）が取着されている。上記ボン
ディングヘッド（６）にはボンディングワイヤ（９）が
捲装されたスプール（10）が設置され、このスプール
（10）からボンディングワイヤ（９）はガイド（11）を
介してキャピラリ（８）内に案内される。上記Ｘ−Ｙテ
ーブル（５）上ボンディングヘッド（６）にはITVカメ
ラ（12）が固定されワイヤボンディング装置が構成され
ている。これらは周知の構成のワイヤボンディング装置
であるが、この発明は、ボンディングアーム（７）を超
音波ホーンとして動作させる如く、超音波ホーンの発振
器（13）は超音波発振器出力電流波形の立上りエンベロ
ープ特性を可変可能にしたことである。即ち被ボンディ
ング面の状態に応じて立上りエンベロープ特性を適宜可
変可能に設定することである。従って多数のワイヤボン
ディング点のある場合には、ボンディング位置順位がプ
ログラムされるが、このプログラムに応じて予め夫々の
ボンディング位置に適応した立上りエンベロープ特性を
選択設定することにより各ワイヤボンディングについて
最適条件で最良の接合強度を得ることができる。
この具体例を第２図に示す。第２図（Ａ）は、キャピラ
リ（８）のＺ軸方向の変位変化例を示すもので、この
（Ａ）図の変位中ボンディング時ｃ−d,f−ｇ期間には
第２図（Ｂ）に示す如く超音波発振器（13）の出力電流
波形（21）の立上りエンベロープ（22）をボンディング
位置に応じて選択する。このような機能を有する超音波
発振器の構成例は第３図の通りである。即ち、超音波発
振器（31）の出力は出力、時間調整回路（32）を介して
乗算器（32）に接続される。この乗算器（33）には、パ
ルス波発生器（34）出力から積分回路（35）を介して接
続されている。
リ（８）のＺ軸方向の変位変化例を示すもので、この
（Ａ）図の変位中ボンディング時ｃ−d,f−ｇ期間には
第２図（Ｂ）に示す如く超音波発振器（13）の出力電流
波形（21）の立上りエンベロープ（22）をボンディング
位置に応じて選択する。このような機能を有する超音波
発振器の構成例は第３図の通りである。即ち、超音波発
振器（31）の出力は出力、時間調整回路（32）を介して
乗算器（32）に接続される。この乗算器（33）には、パ
ルス波発生器（34）出力から積分回路（35）を介して接
続されている。
上記乗算器（33）の出力には増幅器（36）を介して出力
端子に接続され、この増幅器（36）の出力の一部は位相
同期回路（37）を介して上記発振器（31）に帰還されて
いる。即ち、超音波発振器（31）出力は出力時間調整回
路（32）で予めプログラムされた所定期間第４図波形
（41）に示す如く出力するように制御されて乗算器（3
3）に供給する。他方パルス波発生器（34）からパルス
信号を積分回路（35）に出力する。この回路（35）では
抵抗（Ｒ）を調整することにより立上り特性を所望の値
に制御した第４図波形（42）を乗算器（33）に出力し
て、乗算器（33）出力に第４図波形（43）で示す、超音
波発振出力電流波形の立上りエンベロープ（44）が波形
（42）で制御された超音波発振出力信号を得る。この信
号を超音波ボンディングに適合する所望値に増幅した信
号を出力に得る。この出力信号の一部に帰還される。こ
の帰還路に位相同期回路（37）で位相制御して発振器
（31）に入力する。このようにして出力に所望する立上
りエンベロープの超音波出力を得る。この超音波出力で
ボンディングアーム（７）を超音波振動させ、キャピラ
リ（８）によりボンディング位置に超音波ワイヤボンデ
ィングする。
端子に接続され、この増幅器（36）の出力の一部は位相
同期回路（37）を介して上記発振器（31）に帰還されて
いる。即ち、超音波発振器（31）出力は出力時間調整回
路（32）で予めプログラムされた所定期間第４図波形
（41）に示す如く出力するように制御されて乗算器（3
3）に供給する。他方パルス波発生器（34）からパルス
信号を積分回路（35）に出力する。この回路（35）では
抵抗（Ｒ）を調整することにより立上り特性を所望の値
に制御した第４図波形（42）を乗算器（33）に出力し
て、乗算器（33）出力に第４図波形（43）で示す、超音
波発振出力電流波形の立上りエンベロープ（44）が波形
（42）で制御された超音波発振出力信号を得る。この信
号を超音波ボンディングに適合する所望値に増幅した信
号を出力に得る。この出力信号の一部に帰還される。こ
の帰還路に位相同期回路（37）で位相制御して発振器
（31）に入力する。このようにして出力に所望する立上
りエンベロープの超音波出力を得る。この超音波出力で
ボンディングアーム（７）を超音波振動させ、キャピラ
リ（８）によりボンディング位置に超音波ワイヤボンデ
ィングする。
以上説明したように本発明方法によれば、超音波ワイヤ
ボンディングによるペレットの破壊を防止し、各ワイヤ
ボンディングに適した超音波波形を印加できるので接合
強度も良好でしかも、立上りエンベロープを選択するこ
とにより高速ボンディングが可能であるなどの効果があ
る。
ボンディングによるペレットの破壊を防止し、各ワイヤ
ボンディングに適した超音波波形を印加できるので接合
強度も良好でしかも、立上りエンベロープを選択するこ
とにより高速ボンディングが可能であるなどの効果があ
る。
第１図は本発明方法の実施例を説明するためのボンディ
ング装置斜視図、第２図（Ａ）は第１図のワイヤボンデ
ィング動作におけるキャピラリの変位図、第２図（Ｂ）
は（Ａ）図のボンディング期間における超音波出力波形
図、第３図は第２図（Ｂ）の波形を得るための回路構成
図、第４図は第３図回路の動作を説明するための波形図
である。 21……超音波発振器出力電流波形、 22……超音波出力発振の立上りエンベロープ。
ング装置斜視図、第２図（Ａ）は第１図のワイヤボンデ
ィング動作におけるキャピラリの変位図、第２図（Ｂ）
は（Ａ）図のボンディング期間における超音波出力波形
図、第３図は第２図（Ｂ）の波形を得るための回路構成
図、第４図は第３図回路の動作を説明するための波形図
である。 21……超音波発振器出力電流波形、 22……超音波出力発振の立上りエンベロープ。
Claims (3)
- 【請求項１】ボンディングワイヤをボンディング位置に
案内するキャピラリーに超音波を印加してワイヤボンデ
ィングするに際し、上記キャピラリーに印加する超音波
の超音波発振器出力電流波形の立上りエンベロープ特性
を可変するようにしたことを特徴とする超音波ワイヤボ
ンディング方法。 - 【請求項２】超音波発振器出力電流波形の立上りエンベ
ロープ特性の制御は被ボンディング面の材質によって選
択することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
音波ワイヤボンディング方法。 - 【請求項３】超音波発振器出力電流波形の立上りエンベ
ロープ特性の制御は予めボンディング位置プログラムと
同様にプログラムされたものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超音波ワイヤボンディング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025221A JPH0691133B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 超音波ワイヤボンデイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025221A JPH0691133B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 超音波ワイヤボンデイング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187243A JPS61187243A (ja) | 1986-08-20 |
| JPH0691133B2 true JPH0691133B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=12159908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025221A Expired - Lifetime JPH0691133B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 超音波ワイヤボンデイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691133B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019143067A1 (ko) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 열전쌍, 열전쌍의 본딩 툴, 전지 모듈, 열전쌍의 제조 방법, 및 열전쌍의 접합 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103852203B (zh) * | 2014-02-17 | 2017-05-10 | 浙江海洋学院 | 一种超声键合压力的识别方法 |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60025221A patent/JPH0691133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019143067A1 (ko) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 열전쌍, 열전쌍의 본딩 툴, 전지 모듈, 열전쌍의 제조 방법, 및 열전쌍의 접합 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61187243A (ja) | 1986-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |