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JP7542895B1 - Wire Bonding Equipment - Google Patents

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JP7542895B1
JP7542895B1 JP2023138659A JP2023138659A JP7542895B1 JP 7542895 B1 JP7542895 B1 JP 7542895B1 JP 2023138659 A JP2023138659 A JP 2023138659A JP 2023138659 A JP2023138659 A JP 2023138659A JP 7542895 B1 JP7542895 B1 JP 7542895B1
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ultrasonic
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真一 秋山
ビョン ドク リー
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Shinkawa Ltd
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Shinkawa Ltd
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Abstract

【課題】ワイヤボンディング装置において、テールワイヤの延出不良を抑制する。【解決手段】キャピラリと、超音波振動子と、キャピラリと連動して上下方向に移動してワイヤの把持、開放を行うクランパと、制御部と、を備えるワイヤボンディング装置であって、制御部は、クランパを閉とした状態でキャピラリを下降させてキャピラリの先端をリードに接地させた時刻t1の後に、超音波振動子でキャピラリを超音波加振してワイヤのリードへの超音波接合を開始し、所定期間DLが経過した後の時刻t2にクランパ17を開とし、所定期間DLを超音波接合の期間ΔUSに応じて変化させる。【選択図】図3[Problem] To suppress poor extension of a tail wire in a wire bonding apparatus. [Solution] The wire bonding apparatus includes a capillary, an ultrasonic vibrator, a clamper that moves up and down in conjunction with the capillary to grip and release the wire, and a control unit, in which the control unit ultrasonically vibrates the capillary with the ultrasonic vibrator to start ultrasonic bonding of the wire to the lead after time t1 when the capillary is lowered with the clamper closed and the tip of the capillary is grounded on the lead, and opens the clamper 17 at time t2 after a predetermined period DL has elapsed, and changes the predetermined period DL according to a period ΔUS of ultrasonic bonding. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、ワイヤボンディング装置のクランパの動作制御に関する。 The present invention relates to the operation control of a clamper in a wire bonding device.

半導体チップのパッドとリードフレームのリードとの間を金属のワイヤで接続するワイヤボンディング装置が用いられている。ワイヤボンディング装置では、キャピラリの先端にワイヤを延出させ、このワイヤを放電トーチ等によってイニシャルボールとした後、キャピラリを第1ボンド点にボンディングし、その後ワイヤを繰り出しながらキャピラリを上昇させ、第2ボンド点に向かってルーピングした後、キャピラリを第2ボンド点にボンディングする。そして、第2ボンド点へのボンディングが終了したら、キャピラリを上昇させてキャピラリの先端にワイヤを繰り出し、その後クランパを閉にして更にキャピラリとクランパとを上昇させることにより、キャピラリの先端に所定の長さのテールワイヤを延出させた状態でワイヤを切断する。そして、キャピラリを次の第1ボンド点の上に移動させながら、放電トーチからのスパークによってテールワイヤをイニシャルボールに形成する。その後、次の第1ボンド点にボンディングを行う。このようなボンディングサイクルを繰り返してパッドとリードとの間を順次接続していく(例えば、特許文献1参照)。 A wire bonding device is used to connect the pads of a semiconductor chip and the leads of a lead frame with a metal wire. In the wire bonding device, a wire is extended from the tip of a capillary, and the wire is made into an initial ball by a discharge torch or the like. The capillary is then bonded to the first bond point. The capillary is then raised while the wire is being paid out, and looped toward the second bond point, after which the capillary is bonded to the second bond point. After bonding to the second bond point is completed, the capillary is raised to pay out the wire to the tip of the capillary, and the clamper is then closed and the capillary and the clamper are further raised, cutting the wire with a predetermined length of tail wire extended from the tip of the capillary. Then, while moving the capillary above the next first bond point, the tail wire is formed into an initial ball by sparks from the discharge torch. Then, bonding is performed to the next first bond point. This bonding cycle is repeated to sequentially connect the pads and leads (see, for example, Patent Document 1).

特許第5117462号明細書Patent No. 5117462 specification

特許文献1に記載された従来技術によってワイヤボンディングを行う場合、第2ボンド点へのワイヤの接合が不十分となり、テールワイヤの延出ができず、ボンディング装置が停止してしまう場合がある。 When wire bonding is performed using the conventional technology described in Patent Document 1, the wire may not be bonded sufficiently to the second bond point, preventing the tail wire from extending, causing the bonding device to stop.

そこで、本開示は、ワイヤボンディング装置において、テールワイヤの延出不良を抑制することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to prevent poor tail wire extension in wire bonding devices.

本開示のワイヤボンディング装置は、ワイヤが挿通され、先端から延出させたワイヤをボンディング対象にボンディングするキャピラリと、キャピラリを超音波振動させる超音波振動子と、キャピラリと連動して上下方向に移動してワイヤの把持、開放を行うクランパと、キャピラリの移動と、クランパの開閉と、超音波振動子の動作とを調整する制御部と、を備えるワイヤボンディング装置であって、制御部は、クランパを閉とした状態でキャピラリを下降させてキャピラリの先端をボンディング対象に接地させた後に、超音波振動子でキャピラリを超音波加振してワイヤのボンディング対象への超音波接合を開始し、超音波接合の開始後、所定期間が経過した後にクランパを開とし、クランパが全開した後、超音波接合を停止し、所定期間を超音波接合の期間に応じて変化させること、を特徴とする。 The wire bonding apparatus of the present disclosure is a wire bonding apparatus comprising a capillary through which a wire is inserted and which bonds the wire extended from the tip to a bonding target, an ultrasonic vibrator which ultrasonically vibrates the capillary, a clamper which moves up and down in conjunction with the capillary to grip and release the wire, and a control unit which adjusts the movement of the capillary, the opening and closing of the clamper, and the operation of the ultrasonic vibrator, wherein the control unit lowers the capillary with the clamper closed to ground the tip of the capillary to the bonding target, then ultrasonically vibrates the capillary with the ultrasonic vibrator to start ultrasonic bonding of the wire to the bonding target, opens the clamper after a predetermined period has elapsed after the start of ultrasonic bonding, and stops ultrasonic bonding after the clamper is fully open, and changes the predetermined period depending on the duration of ultrasonic bonding.

このように、超音波接合の開始からクランパを開とするまでの所定期間を調整可能とすることにより、ワイヤを第2ボンド点に確実にボンディングしてからクランパを開にできるので、テールワイヤの延出不良を抑制することができる。 In this way, by making it possible to adjust the predetermined period from the start of ultrasonic bonding to opening the clamper, the wire can be reliably bonded to the second bonding point before the clamper is opened, thereby preventing poor extension of the tail wire.

本開示のワイヤボンディング装置において、所定期間は、超音波接合の期間の10%から90%としてもよい。 In the wire bonding apparatus disclosed herein, the specified period may be 10% to 90% of the ultrasonic bonding period.

これにより、ワイヤを第2ボンド点に確実にボンディングしてからクランパを開にできるので、テールワイヤの延出不良を抑制することができる。 This allows the wire to be reliably bonded to the second bonding point before the clamper is opened, preventing poor extension of the tail wire.

本開示のワイヤボンディング装置において、制御部は、超音波接合の開始後クランパが全開するまでの期間が、超音波接合の期間よりも長くなる場合には、超音波接合の期間をクランパが全開するまで延長してもよい。 In the wire bonding device disclosed herein, if the period from the start of ultrasonic bonding until the clamper is fully opened is longer than the ultrasonic bonding period, the control unit may extend the ultrasonic bonding period until the clamper is fully opened.

これにより、クランパが全開してから超音波接合を停止できるので、ワイヤを第2ボンド点に確実にボンディングしてからクランパを開にできるので、テールワイヤの延出不良を抑制することができる。 This allows ultrasonic bonding to be stopped only after the clamper is fully opened, so the wire can be reliably bonded to the second bonding point before the clamper is opened, preventing poor extension of the tail wire.

本開示は、ワイヤボンディング装置において、テールワイヤの延出不良を抑制できる。 This disclosure can prevent tail wire extension failures in wire bonding devices.

実施形態のワイヤボンディング装置の構成を示す立面図である。1 is an elevational view showing a configuration of a wire bonding apparatus according to an embodiment; 実施形態のワイヤボンディング装置を用いて半導体チップとリードとの間にワイヤをボンディングする工程を示す説明図である。5A to 5C are explanatory diagrams showing a process of bonding wires between a semiconductor chip and a lead using the wire bonding apparatus of the embodiment. 超音波接合とクランパの開タイミングを示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing ultrasonic bonding and the timing of opening a clamper. 実施形態のワイヤボンディング装置を用いてテールワイヤを延出する工程を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing a process of extending a tail wire using the wire bonding apparatus of the embodiment. 超音波接合期間を延長した場合のタイミングチャートである。13 is a timing chart in the case where the ultrasonic bonding period is extended.

以下、図面を参照しながら実施形態のワイヤボンディング装置100について説明する。図1に示す様に、実施形態のワイヤボンディング装置100は、ベース10と、XYテーブル11と、ボンディングヘッド12と、Z方向モータ13と、ホーンホルダ14と、超音波ホーン15と、超音波振動子16と、キャピラリ20と、クランパ17と、クランパ駆動部17aと、放電電極18と、ボンディングステージ19と、制御部60とを備えている。なお、以下の説明では、ホーンホルダ14又は超音波ホーン15の延びる方向をX方向、水平面でX方向と直角方向をY方向、上下方向をZ方向として説明する。 The wire bonding apparatus 100 of the embodiment will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the wire bonding apparatus 100 of the embodiment includes a base 10, an XY table 11, a bonding head 12, a Z-direction motor 13, a horn holder 14, an ultrasonic horn 15, an ultrasonic transducer 16, a capillary 20, a clamper 17, a clamper drive unit 17a, a discharge electrode 18, a bonding stage 19, and a control unit 60. In the following description, the direction in which the horn holder 14 or the ultrasonic horn 15 extends is the X-direction, the direction perpendicular to the X-direction on a horizontal plane is the Y-direction, and the vertical direction is the Z-direction.

XYテーブル11は、ベース10の上に取付けられて上側に搭載されるものをXY方向に移動させる。 The XY table 11 is attached to the base 10 and moves anything mounted on top in the XY directions.

ボンディングヘッド12は、XYテーブル11の上に取付けられてXYテーブル11によってXY方向に移動する。ボンディングヘッド12の中には、Z方向モータ13とZ方向モータ13によって駆動されるホーンホルダ14とが格納されている。Z方向モータ13は、固定子13bを備えている。ホーンホルダ14は、根元部14aがZ方向モータ13の固定子13bに対向し、Z方向モータ13のシャフト13aの周りに回転自在に取付けられる回転子となっている。ホーンホルダ14の先端の内部には超音波振動子16が取付けられている。 The bonding head 12 is mounted on the XY table 11 and moved in the X and Y directions by the XY table 11. A Z-direction motor 13 and a horn holder 14 driven by the Z-direction motor 13 are stored inside the bonding head 12. The Z-direction motor 13 is equipped with a stator 13b. The horn holder 14 has a base portion 14a facing the stator 13b of the Z-direction motor 13, and serves as a rotor that is rotatably mounted around the shaft 13a of the Z-direction motor 13. An ultrasonic vibrator 16 is attached inside the tip of the horn holder 14.

ホーンホルダ14のX方向の先端には超音波ホーン15が取付けられており、超音波ホーン15の先端にはキャピラリ20が取付けられている。超音波ホーン15は、超音波振動子16の振動により先端に取付けられたキャピラリ20を超音波加振する。キャピラリ20は内部に上下方向に貫通する貫通孔が設けられており、貫通孔にはワイヤ41が挿通されている。 An ultrasonic horn 15 is attached to the tip of the horn holder 14 in the X direction, and a capillary 20 is attached to the tip of the ultrasonic horn 15. The ultrasonic horn 15 ultrasonically vibrates the capillary 20 attached to the tip by the vibration of the ultrasonic transducer 16. The capillary 20 has a through hole that penetrates vertically inside, and a wire 41 is inserted into the through hole.

また、超音波ホーン15の上側には、クランパ17とクランパ駆動部17aが設けられている。クランパ17はキャピラリ20と連動して上下方向に移動し、クランパ駆動部17aの動作により開閉してワイヤ41の把持、開放を行う。 In addition, a clamper 17 and a clamper driver 17a are provided above the ultrasonic horn 15. The clamper 17 moves vertically in conjunction with the capillary 20, and opens and closes with the operation of the clamper driver 17a to grip and release the wire 41.

ボンディングステージ19の上側には放電電極18が設けられている。放電電極18は、ベース10に設けられた図示しないフレームに取付けられても良い。放電電極18は、キャピラリ20に挿通してキャピラリ20の先端25から延出したテールワイヤ46(図4参照)との間で放電を行い、テールワイヤ46を溶融させてイニシャルボール42を形成する。 A discharge electrode 18 is provided above the bonding stage 19. The discharge electrode 18 may be attached to a frame (not shown) provided on the base 10. The discharge electrode 18 generates a discharge between the tail wire 46 (see FIG. 4) that is inserted into the capillary 20 and extends from the tip 25 of the capillary 20, melting the tail wire 46 to form the initial ball 42.

ボンディングステージ19は、上面に半導体チップ35が実装された基板30を吸着固定するとともに、図示しないヒータによって基板30と半導体チップ35とを加熱する。 The bonding stage 19 adheres to and fixes the substrate 30 having the semiconductor chip 35 mounted on its upper surface, and heats the substrate 30 and the semiconductor chip 35 with a heater (not shown).

ボンディングヘッド12のZ方向モータ13の固定子13bの電磁力によって回転子を構成するホーンホルダ14の根元部14aが図1中の矢印91に示す様に回転すると、超音波ホーン15の先端に取付けられたキャピラリ20は矢印92に示す様にZ方向に移動する。また、ボンディングステージ19はXYテーブル11によってXY方向に移動する。従って、キャピラリ20は、XYテーブル11とZ方向モータ13によってXYZ方向に移動する When the base 14a of the horn holder 14, which constitutes a rotor, rotates as shown by the arrow 91 in FIG. 1 due to the electromagnetic force of the stator 13b of the Z-direction motor 13 of the bonding head 12, the capillary 20 attached to the tip of the ultrasonic horn 15 moves in the Z direction as shown by the arrow 92. In addition, the bonding stage 19 moves in the XY direction by the XY table 11. Therefore, the capillary 20 moves in the XYZ direction by the XY table 11 and the Z-direction motor 13.

制御部60は、内部に情報処理を行うプロセッサであるCPU61と、動作プログラムや動作データ等を格納するメモリ62とを含むコンピュータである。制御部60の動作は、メモリ62に格納された動作プログラムをCPU61が実行することにより実現される。 The control unit 60 is a computer that includes a CPU 61, which is a processor that performs information processing, and a memory 62 that stores operation programs, operation data, etc. The operation of the control unit 60 is realized by the CPU 61 executing the operation programs stored in the memory 62.

XYテーブル11と、Z方向モータ13と、超音波振動子16と、クランパ駆動部17aと、放電電極18と、ボンディングステージ19とは制御部60に接続されており、制御部60の指令に基づいて動作する。 The XY table 11, Z-direction motor 13, ultrasonic transducer 16, clamper drive unit 17a, discharge electrode 18, and bonding stage 19 are connected to the control unit 60 and operate based on the commands of the control unit 60.

次に、図2から図4を参照しながら実施形態のワイヤボンディング装置100の動作について説明する。以下の説明では、半導体チップ35のパッド36から基板30のリード31に向かってワイヤ41をボンディングする動作について説明する。この場合、パッド36は第1ボンド点となり、リード31は第2ボンド点となる。また、基板30と半導体チップ35はワイヤ41をボンディングするボンディング対象となる。 Next, the operation of the wire bonding apparatus 100 of the embodiment will be described with reference to Figures 2 to 4. In the following explanation, the operation of bonding the wire 41 from the pad 36 of the semiconductor chip 35 to the lead 31 of the substrate 30 will be described. In this case, the pad 36 becomes the first bonding point, and the lead 31 becomes the second bonding point. Furthermore, the substrate 30 and the semiconductor chip 35 are bonding targets to which the wire 41 is bonded.

図2に示すように、制御部60は、放電電極18とキャピラリ20の先端25から延出したテールワイヤ46(図4参照)との間で放電を行い、テールワイヤ46を溶融させてイニシャルボール42を形成する。そして、制御部60は、XYテーブル11によってキャピラリ20の中心軸をパッド36の中心に合わせる。 As shown in FIG. 2, the control unit 60 generates a discharge between the discharge electrode 18 and the tail wire 46 (see FIG. 4) extending from the tip 25 of the capillary 20, melting the tail wire 46 to form the initial ball 42. Then, the control unit 60 aligns the central axis of the capillary 20 with the center of the pad 36 using the XY table 11.

制御部60は、クランパ駆動部17aによりクランパ17を閉とし、Z方向モータ13を駆動して図2中の矢印93に示すように、キャピラリ20を下降させ、イニシャルボール42をパッド36の上に押圧して円板状の圧着ボール43を形成する。この際、制御部60は、超音波振動子16によりキャピラリ20を超音波振動させる。これにより、圧着ボール43をパッド36に超音波接合する。 The control unit 60 closes the clamper 17 using the clamper drive unit 17a, and drives the Z-direction motor 13 to lower the capillary 20 as shown by the arrow 93 in FIG. 2, pressing the initial ball 42 onto the pad 36 to form a disk-shaped compressed ball 43. At this time, the control unit 60 ultrasonically vibrates the capillary 20 using the ultrasonic vibrator 16. This ultrasonically bonds the compressed ball 43 to the pad 36.

次に、制御部60は、クランパ駆動部17aを駆動してクランパ17を開とし、XYテーブル11とZ方向モータ13を駆動して図2中の矢印94で示すように、キャピラリ20を上昇させた後、図2中の矢印95aで示すようにリード31の中心に向かってルーピングさせる。この際、クランパ17は開となっているので、キャピラリ20の先端25からワイヤ41が繰り出される。 Next, the control unit 60 drives the clamper drive unit 17a to open the clamper 17, and drives the XY table 11 and the Z-direction motor 13 to raise the capillary 20 as shown by the arrow 94 in FIG. 2, and then loops it toward the center of the lead 31 as shown by the arrow 95a in FIG. 2. At this time, since the clamper 17 is open, the wire 41 is paid out from the tip 25 of the capillary 20.

キャピラリ20の中心がリード31の中心位置の直上となったら、制御部60は、クランパ駆動部17aを駆動してクランパ17を閉とし、図2中の矢印95bで示すようにZ方向モータ13を駆動してキャピラリ20を下降させ、先端25をリード31に接地させ、キャピラリ20でワイヤ41をリード31に押圧する。これにより、ループ部45が形成される。 When the center of the capillary 20 is directly above the center position of the lead 31, the control unit 60 drives the clamper drive unit 17a to close the clamper 17, and drives the Z-direction motor 13 as shown by the arrow 95b in FIG. 2 to lower the capillary 20, grounding the tip 25 to the lead 31, and pressing the wire 41 against the lead 31 with the capillary 20. This forms the loop portion 45.

図3に示す時刻t1にキャピラリ20の先端25がリード31に接地すると、制御部60は、時刻t1に超音波振動子16の駆動を開始する。そして、制御部60は、キャピラリ20の先端25でワイヤ41をリード31に押圧しながら超音波振動子16を駆動してキャピラリ20を超音波振動させ、ワイヤ41をリード31に超音波接合する。そして、制御部60は、図3の時刻t4に超音波振動子16の駆動を停止し、超音波接合を終了する。図3に示すように、この超音波接合の期間ΔUSは、ΔUS=[t4-t1]である。超音波接合が終了すると、図2に示すように、リード31の上にステッチボンド部44が形成される。 When the tip 25 of the capillary 20 is grounded to the lead 31 at time t1 shown in FIG. 3, the control unit 60 starts driving the ultrasonic transducer 16 at time t1. The control unit 60 then drives the ultrasonic transducer 16 while pressing the wire 41 against the lead 31 with the tip 25 of the capillary 20 to ultrasonically vibrate the capillary 20, thereby ultrasonically bonding the wire 41 to the lead 31. The control unit 60 then stops driving the ultrasonic transducer 16 at time t4 shown in FIG. 3, thereby completing the ultrasonic bonding. As shown in FIG. 3, the ultrasonic bonding period ΔUS is ΔUS=[t4-t1]. When the ultrasonic bonding is completed, a stitch bond portion 44 is formed on the lead 31 as shown in FIG. 2.

制御部60は、超音波接合の開始される時刻t1から所定期間DLだけ遅れた時刻t2にクランパ駆動部17aを駆動してクランパ17を閉状態から開状態とする。クランパ17は、時刻t2に全閉状態から開き始め、時刻t3に全開となる。この所定期間DLは、超音波接合の期間ΔUSの10%~90%に設定する。従って、超音波接合の期間ΔUSが長くなると所定期間DLも長くなり、超音波接合の期間ΔUSが短くなると、所定期間DLも短くなる。このように、ワイヤボンディング装置100は、超音波接合の期間ΔUSに応じて所定期間DLを変化させることができる。 The control unit 60 drives the clamper drive unit 17a to change the clamper 17 from a closed state to an open state at time t2, which is delayed by a predetermined period DL from time t1 when ultrasonic bonding begins. The clamper 17 starts to open from a fully closed state at time t2, and is fully open at time t3. This predetermined period DL is set to 10% to 90% of the ultrasonic bonding period ΔUS. Therefore, if the ultrasonic bonding period ΔUS becomes longer, the predetermined period DL also becomes longer, and if the ultrasonic bonding period ΔUS becomes shorter, the predetermined period DL also becomes shorter. In this way, the wire bonding device 100 can change the predetermined period DL according to the ultrasonic bonding period ΔUS.

制御部60は、超音波接合が終了したら、図4中の矢印96に示すように、クランパ17を開として、キャピラリ20を上昇させてキャピラリ20の先端25にテールワイヤ46を繰り出す。その後、制御部60は、クランパ駆動部17aを駆動してクランパ17を閉として、図4中の矢印97に示すように、キャピラリ20とクランパ17とを上昇させる。これにより、キャピラリ20の先端25に延出させたテールワイヤ46をステッチボンド部44から切断する。 When the ultrasonic bonding is completed, the control unit 60 opens the clamper 17 as shown by the arrow 96 in FIG. 4, raises the capillary 20, and pays out the tail wire 46 to the tip 25 of the capillary 20. The control unit 60 then drives the clamper drive unit 17a to close the clamper 17, and raises the capillary 20 and the clamper 17 as shown by the arrow 97 in FIG. 4. This causes the tail wire 46 extended to the tip 25 of the capillary 20 to be severed from the stitch bond portion 44.

その後、制御部60は、キャピラリ20を次のパッド36の上に移動させながら、放電電極18からのスパークによってテールワイヤ46をイニシャルボール42に形成する。そして、制御部60は、図2を参照して説明したと同様、次のパッド36にボンディングを行う。 Then, the control unit 60 moves the capillary 20 onto the next pad 36, and forms the tail wire 46 into an initial ball 42 by sparks from the discharge electrode 18. The control unit 60 then performs bonding on the next pad 36 in the same manner as described with reference to FIG. 2.

以上説明したワイヤボンディング装置100は、超音波接合の開始からクランパ17を開とするまでの所定期間DLを超音波接合の期間ΔUSに応じて変化させることができる。これにより、ワイヤ41をリード31に確実にボンディングしてからクランパ17を開にできるので、テールワイヤ46の延出不良を抑制することができる。また、所定期間DLを超音波接合の期間ΔUSの10%~90%に設定するので、超音波接合の期間ΔUSの終了直前にクランパ17を開とすることがなくなり、ワイヤ41をリード31に確実にボンディングしてからクランパ17を開にでき、テールワイヤ46の延出不良を抑制することができる。 The wire bonding apparatus 100 described above can change the predetermined period DL from the start of ultrasonic bonding to opening the clamper 17 according to the ultrasonic bonding period ΔUS. This allows the wire 41 to be reliably bonded to the lead 31 before the clamper 17 is opened, thereby preventing poor extension of the tail wire 46. In addition, since the predetermined period DL is set to 10% to 90% of the ultrasonic bonding period ΔUS, the clamper 17 will not be opened immediately before the end of the ultrasonic bonding period ΔUS, and the wire 41 can be reliably bonded to the lead 31 before the clamper 17 is opened, preventing poor extension of the tail wire 46.

次に図5を参照しながらワイヤボンディング装置100の他の動作について説明する。図5に示すように、制御部60は、超音波接合の開始される時刻t1から所定期間DLだけ遅れた時刻t5にクランパ駆動部17aを駆動してクランパ17を閉状態から開状態とする。クランパ17は、時刻t5に全閉状態から開き始める。クランパ17は、超音波接合の終了する時刻t4では、まだ全開となっていない。そして、クランパ17は、時刻t4の後の時刻t6に全開となる。このように、超音波接合の開始後、クランパ17が全開するまでの期間DAが、超音波接合の期間ΔUSよりも長くなる場合には、制御部60は、超音波接合の期間ΔUSをクランパ17が全開する時刻t6まで延長期間ΔTAだけ延長する。これにより、超音波接合はクランパ17が全開となる時刻t6に終了する。 Next, other operations of the wire bonding apparatus 100 will be described with reference to FIG. 5. As shown in FIG. 5, the control unit 60 drives the clamper drive unit 17a at time t5, which is delayed by a predetermined period DL from time t1 when ultrasonic bonding starts, to change the clamper 17 from a closed state to an open state. The clamper 17 starts to open from a fully closed state at time t5. The clamper 17 is not yet fully open at time t4 when ultrasonic bonding ends. The clamper 17 then becomes fully open at time t6 after time t4. In this way, if the period DA from the start of ultrasonic bonding until the clamper 17 is fully opened is longer than the ultrasonic bonding period ΔUS, the control unit 60 extends the ultrasonic bonding period ΔUS by an extension period ΔTA until the clamper 17 is fully opened at time t6. As a result, ultrasonic bonding ends at time t6 when the clamper 17 is fully opened.

これにより、クランパ17が開き切らないうちに超音波加振が停止してリード31へのワイヤ41のボンディングが不十分となり、テールワイヤ46の延出不良が発生することを抑制できる。 This prevents the ultrasonic vibration from being stopped before the clamper 17 is fully opened, resulting in insufficient bonding of the wire 41 to the lead 31 and causing poor extension of the tail wire 46.

以上、半導体チップ35のパッド36から基板30のリード31に向かってワイヤ41をボンディングする動作について説明したが、この逆に、リード31からパッド36に向かってワイヤ41をボンディングするようにしてもよい。この場合、リード31が第1ボンド点となり、パッド36は第2ボンド点となる。そして、イニシャルボール42をリード31にボンディングし、図3に示すように超音波振動子16を駆動してクランパ17を開とてパッド36にワイヤ41をボンディングした後、キャピラリ20を上昇させてテールワイヤ46を延出させる。 The above describes the operation of bonding the wire 41 from the pad 36 of the semiconductor chip 35 to the lead 31 of the substrate 30, but the wire 41 may be bonded in the opposite manner, from the lead 31 to the pad 36. In this case, the lead 31 becomes the first bonding point, and the pad 36 becomes the second bonding point. Then, the initial ball 42 is bonded to the lead 31, and the ultrasonic vibrator 16 is driven to open the clamper 17 and bond the wire 41 to the pad 36 as shown in FIG. 3, after which the capillary 20 is raised to extend the tail wire 46.

10 ベース、11 XYテーブル、12 ボンディングヘッド、13 Z方向モータ、13a シャフト、13b 固定子、14 ホーンホルダ、14a 根元部、15 超音波ホーン、16 超音波振動子、17 クランパ、17a クランパ駆動部、18 放電電極、19 ボンディングステージ、20 キャピラリ、25 先端、30 基板、31 リード、35 半導体チップ、36 パッド、41 ワイヤ、42 イニシャルボール、43 圧着ボール、44 ステッチボンド部、45 ループ部、46 テールワイヤ、60 制御部、61 CPU、62 メモリ、100 ワイヤボンディング装置、DA 超音波接合の開始後クランパが全開するまでの期間、DL 所定期間、ΔUS 超音波接合の期間、ΔTA 延長期間。 10 base, 11 XY table, 12 bonding head, 13 Z direction motor, 13a shaft, 13b stator, 14 horn holder, 14a base, 15 ultrasonic horn, 16 ultrasonic transducer, 17 clamper, 17a clamper drive, 18 discharge electrode, 19 bonding stage, 20 capillary, 25 tip, 30 substrate, 31 lead, 35 semiconductor chip, 36 pad, 41 wire, 42 initial ball, 43 pressure-bonded ball, 44 stitch bond part, 45 loop part, 46 tail wire, 60 control part, 61 CPU, 62 memory, 100 wire bonding device, DA period from start of ultrasonic bonding until the clamper is fully opened, DL predetermined period, ΔUS ultrasonic bonding period, ΔTA extension period.

Claims (3)

ワイヤが挿通され、先端から延出させた前記ワイヤをボンディング対象にボンディングするキャピラリと、
前記キャピラリを超音波振動させる超音波振動子と、
前記キャピラリと連動して上下方向に移動して前記ワイヤの把持、開放を行うクランパと、
前記キャピラリの移動と、前記クランパの開閉と、前記超音波振動子の動作とを調整する制御部と、を備えるワイヤボンディング装置であって、
前記制御部は、
前記クランパを閉とした状態で前記キャピラリを下降させて前記キャピラリの先端を前記ボンディング対象に接地させた後に、前記超音波振動子で前記キャピラリを超音波加振して前記ワイヤの前記ボンディング対象への超音波接合を開始し、
前記超音波接合の開始後、所定期間が経過した後に前記クランパを開とし、
前記クランパが全開した後、前記超音波接合を停止し、
前記所定期間を前記超音波接合の期間に応じて変化させること、
を特徴とするワイヤボンディング装置。
a capillary through which a wire is inserted and which bonds the wire extended from a tip thereof to a bonding target;
an ultrasonic vibrator for ultrasonically vibrating the capillary;
a clamper that moves vertically in conjunction with the capillary to grip and release the wire;
a control unit that adjusts movement of the capillary, opening and closing of the clamper, and operation of the ultrasonic transducer,
The control unit is
With the clamper closed, the capillary is lowered to bring the tip of the capillary into contact with the bonding target, and then the ultrasonic vibrator ultrasonically vibrates the capillary to start ultrasonic bonding of the wire to the bonding target;
After the ultrasonic bonding is started, the clamper is opened after a predetermined period of time has elapsed,
After the clamper is fully opened, the ultrasonic bonding is stopped,
Varying the predetermined period of time depending on the duration of the ultrasonic bonding;
A wire bonding apparatus comprising:
請求項1に記載のワイヤボンディング装置であって、
前記所定期間は、前記超音波接合の期間の10%から90%であること、
を特徴とするワイヤボンディング装置。
2. The wire bonding apparatus according to claim 1,
the predetermined period is 10% to 90% of the duration of the ultrasonic bonding;
A wire bonding apparatus comprising:
請求項2に記載のワイヤボンディング装置であって、
前記制御部は、
前記超音波接合の開始後前記クランパが全開するまでの期間が、前記超音波接合の期間よりも長くなる場合には、前記超音波接合の期間を前記クランパが全開するまで延長すること、
を特徴とするワイヤボンディング装置。
3. The wire bonding apparatus according to claim 2,
The control unit is
When a period from the start of the ultrasonic bonding until the clamper is fully opened becomes longer than a period of the ultrasonic bonding, the period of the ultrasonic bonding is extended until the clamper is fully opened;
A wire bonding apparatus comprising:
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