(57)【要約】【課題】  一列に並んだ単位半導体チップ搭載フレームを複数列有して、搬送されてくる半導体チップを搭載したリードフレーム又は配線基板について半導体チップと信頼性よくワイヤーボンディングし、生産性が優れるワイヤーボンディング方法を提供する。【解決手段】  それぞれ半導体チップ１２を搭載した単位半導体チップ搭載フレームを複数列有する半導体チップ搭載フレーム１３を搬送し、ボンディング装置１１で半導体チップ１２の電極と半導体チップ搭載フレーム１３のリードとをワイヤーボンディングする方法において、ボンディング装置１１をボンディングラインの片側の定位置に設け、ボンディングヘッド１５を単位半導体チップ搭載フレームのボンディング領域内だけ動かしてワイヤーボンディングし、終了すると、列方向あるいは幅方向における隣りの単位半導体チップ搭載フレームをボンディングヘッド１５下に搬送しワイヤーボンディングを行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ半導体チップを搭載し一列に並んだ単位半導体チップ搭載フレームを複数列有する半導体チップ搭載フレームをボンディングラインに搬送し、ボンディング装置で前記半導体チップの電極と前記半導体チップ搭載フレームのリードとをワイヤーボンディングする方法において、
前記ボンディング装置を前記ボンディングラインの片側の定位置に設けてボンディングヘッドを前記単位半導体チップ搭載フレームのボンディング領域内だけ動かしてワイヤーボンディングし、該単位半導体チップ搭載フレームのワイヤーボンディングが終了すると、当該単位半導体チップ搭載フレームの列方向あるいは幅方向における隣りの単位半導体チップ搭載フレームを、前記ボンディングヘッド下に搬送し、ワイヤーボンディングを行うことを特徴とするワイヤーボンディング方法。
【請求項２】
請求項１記載のワイヤーボンディング方法において、前記半導体チップ搭載フレームは、リードフレーム又は配線基板であることを特徴とするワイヤーボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に、ワイヤーボンディング装置を用いて半導体チップの各電極とその周囲に配置されたリードのワイヤーボンディングを行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造においては、例えば、特許文献１及び２に示すように、半導体チップを搭載したリードフレーム又は配線基板が前記半導体チップとボンディング装置によりワイヤーボンディングされる。ワイヤーボンディングでは、例えばリードフレームの僅かな傾きによる水平度の偏差によってワイヤーボンディングの接続不良が発生することの他、ボンディング装置のボンディングヘッドが進退移行する距離が長くなることによってボンディングヘッドに僅かな撓みや動き誤差等が発生し、これらの撓みや動き誤差によってワイヤーボンディングの接続不良が発生することがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１１５９４３号公報
【特許文献２】特開２０００−７７４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、半導体装置の製造は、生産性の向上やコスト低減を図るため、半導体チップを複数列搭載するリードフレームとして製造し、このリードフレームに半導体チップをそれぞれ搭載している。そしてワイヤーボンディングにおいては、複数列の半導体チップを搭載したリードフレームを順次移動させながら行っていた。即ち、図２に示すように、搬送ライン５０を介して半導体チップ５１、５２をそれぞれ１列ずつ搭載したリードフレーム５３を搬送し、この搬送ライン５０の一方側に設けられたボンディング装置５４によりワイヤーボンディングが行われている。反ボンディング装置側の半導体チップ５１のワイヤーボンディングを行う場合には、ボンディング装置５４のボンディングヘッド５５を、半導体チップ５２のボンディング領域から更に幅方向に伸ばしてワイヤーボンディングを行っている。これに伴いボンディングヘッド５５の作業時に撓みが発生し、ワイヤーボンディングの接続不良及び接続信頼性が低下し、また半導体装置の生産性が低下するという問題がある。この問題は半導体チップを複数列に搭載した配線基板の場合にも生じる。なお、図２において５６はキャピラリーを示す。
本発明は、一列に並んだ単位半導体チップ搭載フレームを複数列（多列）有して、搬送されてくる半導体チップを搭載したリードフレーム又は配線基板について半導体チップと信頼性よくワイヤーボンディングし、併せて生産性が優れるワイヤーボンディング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本発明に係るワイヤーボンディング方法は、それぞれ半導体チップを搭載し一列に並んだ単位半導体チップ搭載フレームを複数列有する半導体チップ搭載フレームをボンディングラインに搬送し、ボンディング装置で前記半導体チップの電極と前記半導体チップ搭載フレームのリードとをワイヤーボンディングする方法において、
前記ボンディング装置を前記ボンディングラインの片側の定位置に設けてボンディングヘッドを前記単位半導体チップ搭載フレームのボンディング領域内だけ動かしてワイヤーボンディングし、該単位半導体チップ搭載フレームのワイヤーボンディングが終了すると、当該単位半導体チップ搭載フレームの列方向あるいは幅方向における隣りの単位半導体チップ搭載フレームを前記ボンディングヘッド下に搬送し、ワイヤーボンディングを行う。
即ち、具体的には、ボンディング装置は定位置でボンディングヘッドを動かし半導体チップの各電極と、この半導体チップを搭載した単位半導体チップ搭載フレームである、例えば単位リードフレーム又は単位配線基板の対応するリードとをワイヤーボンディングし、単位リードフレーム又は単位配線基板のワイヤーボンディングが終了すると、当該単位リードフレーム又は単位配線基板の列方向あるいは幅方向に隣りの単位リードフレーム又は単位配線基板を前記ボンディング装置のボンディング領域（作業領域）に搬送し、ワイヤーボンディングを行う。これによって、ボンディング装置のボンディングヘッドを短く保つことが可能となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るワイヤーボンディング方法は、ワイヤーボンディングを行うボンディングヘッドの移動範囲を、定位置での単位半導体チップ搭載フレームのボンディング領域に限定し、半導体チップ搭載フレームを列方向（ライン方向）あるいは幅方向に順次移動させて、単位半導体チップ搭載フレームをボンディング装置のボンディング領域に位置させ、半導体チップとこれに対応するリードとのワイヤーボンディングを行っており、ボンディング装置のボンディングヘッドを単位半導体チップ搭載フレーム、例えば単位リードフレーム又は単位配線基板のボンディング領域内だけ動かすことによりワイヤーボンディングできるので、その動く移行長さは短くてよく、撓み等の機械的、構造的な面からの誤差が入らず信頼性高く接続でき、結果としてワイヤーボンディング不良が減少し、半導体装置の生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施の形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【０００８】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るワイヤーボンディング方法においては、ボンディング装置１１と、複数の半導体チップ１２が所定間隔で縦横に並べて搭載された半導体チップ搭載フレームの一例であるリードフレーム１３を搬送するＸＹ搬送装置１４とを用いる。ボンディング装置１１は、制御装置２３からの信号によって一定の範囲で前後進退及び横移動するボンディングヘッド１５を備えている。このボンディングヘッド１５の先端にキャピラリー１６が設けられ、所定のワイヤ１７を引き出して半導体チップ１２の電極パッドとリードの先端部とを電気的に連結できるようになっている。このボンディング装置１１にはボンディング撮像カメラ１９が設けられ、ボンディング状況を撮像し、接続される接続完否認識回路２０によって、ワイヤーボンディング位置回りの画像を処理してワイヤーボンディングの状況や位置を正確に認識すると共に、所定位置（即ち、制御装置２３から入力されたボンディング要位置）のワイヤーボンディングが完了したか否かの認識を行っている。
【０００９】
また、単位半導体チップ搭載フレームの一例であってそれぞれ半導体チップ１２を搭載する単位リードフレームの画像を撮像する単位リードフレーム撮像カメラ２１が設けられ、この単位リードフレーム撮像カメラ２１の信号を画像記憶回路２２によって画像認識及び記憶し、その出力を制御装置２３に送っている。これによりワイヤーボンディングする前の単位リードフレームについてのワイヤーボンディング位置が分り記憶される。また、接続完否認識回路２０から単位リードフレームのワイヤーボンディングの完了信号が制御装置２３に出力されると、該制御装置２３から搬送制御装置２５に信号を送り、ＸＹ搬送装置１４により列方向あるいは幅方向に隣りの単位リードフレームをボンディングヘッド１５の下に搬送する。この搬送状況が搬送リードフレーム検知器２４でチェックされ、所定位置に搬送されたリードフレーム１３を検知する。なお、ボンディング撮像カメラ１９によってボンディングヘッド１５によるワイヤーボンディングが完了したか否かを判断する処理、単位リードフレーム撮像カメラ２１の画像によって単位リードフレームのワイヤーボンディングが完了したか否かを確認するための画像処理は、周知技術であるので詳しい説明を省略する。
搬送リードフレーム検知器２４が所定位置に搬送されてきた単位リードフレームを検知すると、それが制御装置２３に入力され、次のワイヤーボンディングが行われる。これらの作動を繰り返して複数列に設けられた半導体チップ１２とリードフレーム１３に対してワイヤーボンディングがなされる。
【００１０】
従って、このワイヤーボンディング方法においては、ボンディング装置１１の位置は固定で、ボンディングヘッド１５の下に位置する単位リードフレームに搭載された半導体チップ１２の電極とその周囲のリードとのワイヤーボンディングを行う。この場合、リードフレーム１３においては、図１に示すように、２列のライン（行）に並んだ単位リードフレームを有し、各ラインには複数の単位リードフレームを備えている。
まず、ＸＹ搬送装置１４でリードフレーム１３を搬送し、１列１番目にある単位リードフレームをボンディングヘッド１５の作業領域に配置させる。この１列１番目の単位リードフレームが所定位置にあることは、搬送リードフレーム検知器２４及び単位リードフレーム撮像カメラ２１で検知する。この状態で、ボンディング装置１１のボンディングヘッド１５を制御装置２３に予め組み込まれたプログラムによって三次元移動させて、単位リードフレーム内のボンディング領域内での半導体チップ１２と対応するリードとのワイヤーボンディングを行う。各ワイヤーボンディングの確認は、ボンディング撮像カメラ１９でワイヤボンディングが順次終了したことを確認しながら行う。
【００１１】
１列１番目の単位リードフレームのボンディング作業が完了すると、単位リードフレーム撮像カメラ２１が終了状態を確認し、ＸＹ搬送装置１４を作動させて、１列２番目の単位リードフレームがボンディングヘッド１５の直下に位置するようにする。この確認は、単位リードフレーム撮像カメラ２１及び搬送リードフレーム検知器２４によって行い、この後、ボンディングヘッド１５を作動させて、１列２番目の単位リードフレームのボンディング作業を行う。以下、順次、１列３番目及び４番目の単位リードフレームの半導体チップ１２の電極とリードとのボンディングを順次行う。
【００１２】
１列目の単位リードフレームのボンディング作業が完了すると、２列１番目の単位リードフレームのワイヤーボンディングを行うが、この場合、ＸＹ搬送装置１４を作動させてリードフレーム１３が幅方向に移動し、例えば２列１番目の単位リードフレームをボンディングヘッド１５の直下に配置する。これによって、ボンディングヘッド１５の前後進退長さを単位リードフレームのボンディング領域内だけと短くでき、ボンディングヘッド１５の撓みが減少し、更には装置自体の精度誤差も小さくなる。この後、２列２〜４番目の単位リードフレームのワイヤーボンディングを順次完了し、リードフレーム１３の全てのワイヤーボンディングが完了する。
【００１３】
前記実施の形態においては、半導体チップ搭載フレームの一例とてしてリードフレームを使用した場合について説明したが、半導体チップ搭載フレームとしてリードフレームを用いることなく、配線基板（例えば、絶縁シートの上にリードを形成したもの）の上に半導体チップを搭載し、ワイヤーボンディングを行う場合であっても本発明は適用される。
更に、前記実施の形態において、最初に搬送ライン方向（列方向）に並んだ単位リードフレームのワイヤーボンディングを行い、次に列をずらして次の列（幅方向）に配置された単位リードフレームを搬送ライン方向にワイヤーボンディングを行ったが、例えば、最初に幅方向にリードフレームを移動し、次に列方向にリードフレームを移動させて、全部の単位リードフレームのワイヤーボンディングを行う場合も本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係るワイヤーボンディング方法の説明図、（Ｂ）はボンディング装置の説明図である。
【図２】従来例に係るワイヤーボンディング方法の説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１１：ボンディング装置、１２：半導体チップ、１３：リードフレーム、１４：ＸＹ搬送装置、１５：ボンディングヘッド、１６：キャピラリー、１７：ワイヤ、１９：ボンディング撮像カメラ、２０：接続完否認識回路、２１：単位リードフレーム撮像カメラ、２２：画像記憶回路、２３：制御装置、２４：搬送リードフレーム検知器、２５：搬送制御装置
【図１】
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【図２】
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