JPH0645392A - ワイヤーボンディング装置におけるボンディング位置の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ツールホーン３に取付けたキャピラリツール
１にて、半導体チップ４の電極パッド部５とリード端子
６との間を、金属線２によるワイヤーボンディングを行
うに際して、前記電極パッド部５に対する金属線２のボ
ンディング位置を、正確に検出する。 【構成】 前記ツールホーン３に、前記キャピラリツー
ルに代えて、針状体７を、当該針状体７の尖端７ａが前
記キャピラリツール１に挿通した金属線２の中心線と一
致するようにして取付けて、この針状体７を、ツールホ
ーン３の作動によって前記電極パッド部５に対して押圧
して、電極パッド部５に圧痕Ｃを刻設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレームに搭載
した半導体チップ等の第１ボンディング箇所と、リード
フレームにおけるリード端子等の第２ボンディング箇所
との間を、細い金属線にてワイヤーボンディングするよ
うにしたワイヤーボンディングにおいて、前記第１ボン
ディング箇所に対する金属線のボンディング位置を正確
に検出する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤーボンディングは、例え
ば、特願昭６２−１３６８３６号公報等に記載され、且
つ、図４に示すように、金属線２を挿通したキャピラリ
ツール１をツールホーン３に対して着脱自在に取付け、
このキャピラリツール１を、ツールホーン３によって、
半導体チップ４における電極パッド部５とリード端子６
との間を矢印Ａで示すように横方向に往復動すると共
に、この往復動の両端において矢印Ｂで示すように上下
動するように構成することにより、キャピラリツール１
に挿通した金属線２の先端におけるボール部２ａを、先
づ、半導体チップ４における電極パッド部５にボンディ
ングし、次いで、リード端子６に対してボンディングす
るようにしている。

【０００３】そして、このワイヤーボンディングに際し
ては、キャピラリツール１と半導体チップ４との間にお
ける相対的な位置関係を、キャピラリツール１に挿通し
た金属線２を半導体チップ４の電極パッド部５における
幅寸法Ｗ及び長さ寸法Ｌの中心位置にボンディングでき
るように調節・設定しなければならない。そこで、従来
は、キャピラリツール１が、半導体チップ４における電
極パッド部５の略真上の部位に位置するようにおよその
位置調節を行い、この状態で、試しのワイヤーボンディ
ングを施工する。

【０００４】そして、金属線２のうち電極パッド部５に
ボンディングしたボール部２ａを、図５に示すように、
カメラにて拡大して認識することによって、電極パッド
５の幅寸法Ｗの方向に沿って、当該電極パッド５の一側
面縁５ａからボール部２ａの一端２ａ₁ までの距離
Ｗ₁ 、及びボール部２ａの他端２ａ₂ までの距離Ｗ₂ を
測定し、（Ｗ₂ −Ｗ₁ ）／２＋Ｗ₁ ＝Ｗ₃ ′の演算を行
うことによって、前記一側面縁５ａからボール部２ａの
中心までの距離Ｗ₃ ′を求め、次いで、この距離Ｗ ₃ ′
と前記電極パッド部５における幅寸法Ｗの半分（つま
り、Ｗ／２）とを比較することによって、電極パッド部
５における幅方向の中心に対するボール部２ａ中心の誤
差寸法Ｅｘ′を検出する。

【０００５】一方、電極パッド部５における長さ寸法Ｌ
の方向についても、前記と同様に、電極パッド５の一側
面縁５ｂからボール部２ａの一端２ａ₃ までの距離
Ｌ₁ 、及びボール部２ａ₄ までの距離Ｌ₂ を測定し、
（Ｌ₂ −Ｌ₁ ）／２＋Ｌ₁ ＝Ｌ₃ ′の演算を行うことに
よって、前記一側面縁５ａからボール部２ａの中心まで
の距離Ｌ₃ ′を求め、次いで、この距離Ｌ₃ ′と前記電
極パッド部５における長さ寸法Ｌの半分（つまり、Ｌ／
２）とを比較することによって、電極パッド部５におけ
る長さ方向の中心に対するボール部２ａ中心の誤差寸法
Ｅｙ′を検出する。

【０００６】そして、キャピラリツール１と半導体チッ
プ４との間における相対的な位置関係を、前記幅方向に
沿った誤差寸法Ｅｘ′、及び長さ方向に沿った誤差寸法
Ｅｙ′だけ、修正・調節するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、金属線２の先
端におけるボール部２ａを、キャピラリツール１にて、
半導体チップ５に対して押圧したとき、このボール２ａ
は、真円の状態に潰れ変形するとは限らず、図５に一点
鎖線で示すように、金属線２の中心に対して偏芯した形
状に潰れ変形したり、或いは、二点鎖線で示すように、
楕円形に潰れ変形したりすることにより、ボール部２ａ
の中心２ａ′が金属線２の中心２′よりも寸法Ｅだけ偏
芯する場合が多く発生するから、前記した従来の検出方
法では、電極パッド部５に対する金属線２のボンディン
グ位置の検出に、金属線２におけるボール部２ａの潰れ
変形するときの形状に起因する誤差が発生することによ
り、ボンディング位置を正確に検出することができない
のである。

【０００８】一方、ワイヤーボンディング装置において
は、ワイヤーボンディングを繰り返して行っていると、
キャピラリツール１と半導体チップ４との間における相
対的な位置関係には、装置のガタツキ等によって、ずれ
が発生すものである。これに対して、前記した従来の検
出方法は、一回だけの試しワイヤーボンディングを施工
するものに過ぎないから、作動を繰り返して行った後に
おけるずれ量を検出することができないのである。

【０００９】その結果、前記従来の検出方法では、ワイ
ヤーボンディングに際して、電極パッド部に対するボン
ディング位置に起因するミスが多発し、不良品の発生が
高くなると言う問題を招来するのであった。本発明は、
この問題を招来することがないようにした検出方法を提
供することを技術的課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、金属線を挿通したキャピラリツール
を、当該キャピラリツールを電極パッド部に対して押圧
作動するようにしたツールホーンに、着脱自在に取付け
て成るワイヤーボンディング装置において、前記ツール
ホーンに、前記キャピラリツールに代えて、針状体を、
当該針状体の尖端が前記キャピラリツールに挿通した金
属線の中心線と一致するようにして取付けて、この針状
体を、ツールホーンの作動によって前記電極パッド部に
対して押圧することにした。

【００１１】

【作 用】このようにすると、電極パッド部には、当
該電極パッド部に対する針状体の押圧により、針状体に
おける尖端にて圧痕が、キャピラリツールに挿通した金
属線の中心線上の位置に刻設されることになるから、こ
の圧痕の位置を、電極パッド部における幅方向及び長さ
方向の両方について測定することにより、電極パッド部
に対する金属線のボンディング位置を、金属線の下端に
おけるボール部の潰れ変形の形状の影響を受けることな
く、正確に検出することができるのである。

【００１２】また、前記したように、電極パッド部に対
して針状体を押圧することを、複数回繰り返して行うこ
とにより、電極パッド部には、複数個の圧痕が刻設され
ることになるから、この複数個の各圧痕のバラツキによ
って、複数回にわたる繰り返し作動後におけるずれ量
を、確実に、且つ、正確に検出することができるのであ
る。

【００１３】

【発明の効果】このように、本発明によると、電極パッ
ド部に対する金属線のボンディング位置を正確に検出で
きると共に、複数回にわたる繰り返し作動後におけるず
れ量をも、確実に、且つ、正確に検出することができる
ことにより、ワイヤーボンディングに際して、ボンディ
ング位置に起因して発生するミスを少なくできて、不良
品の発生を大幅に低減できる効果を有する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図１〜図３の図面
について説明する。図１において符号３は、ワイヤーボ
ンディング装置におけるツールホーンを示し、このツー
ルホーン３は、前記図４の場合と同様に、半導体チップ
４における電極パッド部５とリード端子６との間を矢印
Ａで示すように横方向に往復動すると共に、この往復動
の両端において矢印Ｂで示すように上下動するように作
動することにより、これに着脱自在に取付けたキャピラ
リツール１にて、前記半導体チップ４における電極パッ
ド部５とリード端子６との間を、二点鎖線で示すよう
に、金属線２にてワイヤーボンディングするものであ
る。

【００１５】このツールホーン３に対してキャピラリツ
ール１を取付けることに代えて、下端に尖端７ａを備え
た針状体７を、当該針状体７における尖端７ａが、前記
キャピラリツール１に挿通した金属線２の中心線２ｂと
一致するように取付ける。そして、前記ツールホーン３
を、これに取付けた針状体７における尖端７ａが半導体
チップ４における電極パッド部５に対して押圧するよう
に作動するのである。

【００１６】すると、半導体チップ４における電極パッ
ド５には、当該電極パッド部５に対する針状体７の押圧
により、針状体７における尖端７ａにて圧痕Ｃが、図２
に示すように、キャピラリツール１に挿通した金属線２
の中心線上の位置に刻設されることになる。そこで、電
極パッド部５をカメラ等にて認識しながら、電極パッド
５の一側面縁５ａから圧痕Ｃの中心までの距離Ｗ₃ を測
定し、次いで、この距離Ｗ₃ と前記電極パッド部５にお
ける幅寸法Ｗの半分（つまり、Ｗ／２）とを比較するこ
とにより、電極パッド部５における幅方向の中心に対す
る金属線２の中心の誤差寸法Ｅｘを、金属線２における
ボール部２ａの潰れ変形の形状の影響を受けることな
く、正確に検出することができる。

【００１７】一方、電極パッド部５における長さ寸法Ｌ
の方向についても、前記と同様に、電極パッド５の一側
面縁５ｂから圧痕跡Ｃの中心までの距離Ｌ₃ を測定し、
次いで、この距離Ｌ₃ と前記電極パッド部５における長
さ寸法Ｌの半分（つまり、Ｌ／２）とを比較することに
よって、電極パッド部５における長さ方向の中心に対す
る金属線２の中心の誤差寸法Ｅｙを、金属線２における
ボール部２ａの潰れ変形の形状の影響を受けることな
く、正確に検出することができるのである。

【００１８】また、前記したように、電極パッド部５に
対して針状体７を押圧することを、複数回繰り返して行
うことにより、電極パッド部５には、図３に示すよう
に、複数個の圧痕Ｃが刻設されることになるから、この
複数個の各圧痕Ｃのバラツキによって、複数回にわたる
繰り返し作動後における幅寸法Ｗ及び長さ寸法Ｌ方向の
ずれ量Ｃｘ及びｙを、確実に、且つ、正確に検出するこ
とができるのである。

【００１９】従って、前記の検出結果に基づいて、キャ
ピラリツール１と半導体チップ４との間における相対的
な位置関係を、修正・調節したのち、前記ツールホーン
３に、前記針状体７に代えて金属線２を挿通したキャピ
ラリツール１を取付けて、所定のワイヤーボンディング
を行うことにより、金属線２を電極パッド部５の中心に
対して正確にボンディングすることができるから、ワイ
ヤーボンディングに際して、電極パッド部に対するボン
ディング位置に起因してミスが発生することを大幅に低
減できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の方法による電極パッド部の拡大平面図
である。

【図３】本発明の方法による電極パッド部の拡大平面図
である。

【図４】従来の方法を示す斜視図である。

【図５】従来の方法による電極パッド部の拡大平面図で
ある。

【符号の説明】 １ キャピラリツール ２ 金属線 ３ ツールホーン ４ 半導体チップ ５ 電極パッド部 ６ リード端子 ７ 針状体 ７ａ 針状体の尖端

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属線を挿通したキャピラリツールを、当
   該キャピラリツールを電極パッド部に対して押圧作動す
   るようにしたツールホーンに、着脱自在に取付けて成る
   ワイヤーボンディング装置において、前記ツールホーン
   に、前記キャピラリツールに代えて、針状体を、当該針
   状体の尖端が前記キャピラリツールに挿通した金属線の
   中心線と一致するようにして取付けて、この針状体を、
   ツールホーンの作動によって前記電極パッド部に対して
   押圧することを特徴とするワイヤーボンディング装置に
   おけるボンディング位置の検出方法。