(57)【要約】【課題】キャピラリへのワイヤ挿通作業が容易に行なえ、かつワイヤ切断時におけるワイヤの変形を防止し、テールの形状及び長さが安定すると共に、ワイヤループ形成の安定化が図れる。【解決手段】ボンディングアームの一端に保持されたキャピラリ６にワイヤ５が挿通され、キャピラリ６の上方にワイヤ５を挟持するクランパ７が配設されたワイヤボンディング装置において、クランパ７をキャピラリ６よりボンディングヘッド１１側に配設し、キャピラリ６とクランパ７間にワイヤガイド部材３０を配設した。【選択図】      図１
2004207555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングアームの一端に保持されたキャピラリにワイヤが挿通され、前記キャピラリの上方にワイヤを挟持するクランパが配設されたワイヤボンディング装置において、前記クランパを前記キャピラリよりボンディングヘッド側に配設し、前記キャピラリと前記クランパ間にワイヤガイド部材を配設したことを特徴とするワイヤボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワイヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の組立工程においては、図３に示すように、リードフレーム１にボンディングされた半導体チップ２上の第１ボンド点３とリードフレーム１上の第２ボンド点４との間をワイヤ５で接続する工程がある。そして、図３（ａ）に示すように、キャピラリ６に挿通されたワイヤ５を第２ボンド点４に接続（ボンディング）した後、クランパ７が開いてワイヤ５を開放した状態で、図３（ｂ）に示すように、キャピラリ６と共にクランパ７が上昇してキャピラリ６からワイヤ５を繰り出す。
【０００３】
次に図３（ｃ）に示すように、クランパ７が閉じてワイヤ５を挟持した状態で更にキャピラリ６と共にクランパ７が上昇する。すると、図３（ｄ）に示すように、ワイヤ５が第２ボンド点４から切断される。これにより、キャピラリ６の先端部には一定長さのワイヤ（テールと呼ばれる）５ａが延在する。このテール５ａの形状及び長さは、次のワイヤボンディング工程によって形成されるボールの品質を左右する要因であるため、ワイヤボンディングにおいては非常に重要視される。なお、この種のワイヤボンディング方法として、例えば特許文献１及び２等が挙げられる。
【０００４】
前記したワイヤボンディング方法は、図２に示すワイヤボンディング装置によって行われる。平面上のＸＹ軸方向に駆動されるＸＹテーブル１０上には、ボンディングヘッド１１が固定されている。ボンディングヘッド１１には、図示しないＺ軸モータで駆動される上下動機構１２が上下動可能に設けられている。上下動機構１２には、一端に前記キャピラリ６を保持したボンディングアーム１３とクランパ支持体１４とが固定されており、クランパ支持体１４には前記クランパ７が開閉自在に設けられている。
【０００５】
またボンディングヘッド１１には、ワイヤ５が巻回されたワイヤスプール２０を保持する図示しないスプール支持体と、ワイヤ５にエアテンションを与えるテンション機構２１とが固定されている。前記ワイヤ５は、ワイヤスプール２０よりテンション機構２１、クランパ７を通してキャピラリ６に挿通されている。図２中、２２はリードフレーム１をガイドするガイドレールである。なお、この種のワイヤボンディング装置として、例えば特許文献３及び４等が挙げられる。
【０００６】
特許文献１：特公平５−６０６５７号公報
特許文献２：特開平４−３１８９４３号公報
特許文献３：特許第２６１７５４１号公報
特許文献４：特許第２８４１１２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のワイヤボンディング装置は、キャピラリ６の直上にクランパ７があるので、ワイヤ５をクランパ７を通してキャピラリ６に挿通させる場合、クランパ７が邪魔になりワイヤ挿通作業が容易でなかった。
【０００８】
また前記したように、キャピラリ６及びクランパ７が共に上昇し、この上昇途中でクランパ７が閉じてワイヤ５を第２ボンド４から切断する時、ワイヤ５はクランパ７により引っ張られ、引き千切られた瞬間に、伸ばされたワイヤ５に跳ね返り力が発生し、ワイヤ５が急激にクランパ７側に戻る。即ち、第２ボンド点４への接合強度によりワイヤ５に加わる引っ張り強度が変化し、接合強度が強過ぎた場合に引き千切られる時、ワイヤ５に溜まるエネルギーでクランパ７部に集中応力が働く。
【０００９】
これにより、図３（ｅ）に示すように、キャピラリ６とクランパ７間でワイヤ５が捩じれたり、折れ曲がったりして変形する。このようにワイヤ５が変形すると、テール５ａの形状及び長さが安定せず、次に形成するボールの品質が安定しない。また前記したキャピラリ６とクランパ７間のワイヤ５の捩じれ、折れ曲がり等の変形により、ワイヤループ形成が安定せず、ボンディング済のワイヤ同士のショート及びモールド時のワイヤ倒れの原因となる。
【００１０】
本発明の課題は、キャピラリへのワイヤ挿通作業が容易に行なえ、かつワイヤ切断時におけるワイヤの変形を防止し、テールの形状及び長さが安定すると共に、ワイヤループ形成の安定化が図れるワイヤボンディング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の手段は、ボンディングアームの一端に保持されたキャピラリにワイヤが挿通され、前記キャピラリの上方にワイヤを挟持するクランパが配設されたワイヤボンディング装置において、前記クランパを前記キャピラリよりボンディングヘッド側に配設し、前記キャピラリと前記クランパ間にワイヤガイド部材を配設したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１により説明する。なお、図２及び図３と同じ又は相当部材には同一符号を付して説明する。図１に示すように、平面上のＸＹ軸方向に駆動されるＸＹテーブル１０上には、ボンディングヘッド１１が固定されている。ボンディングヘッド１１には、図示しないＺ軸モータで駆動される上下動機構１２が上下動可能に設けられている。上下動機構１２には、一端に前記キャピラリ６を保持したボンディングアーム１３とクランパ支持体１４とが固定されており、クランパ支持体１４には前記クランパ７が開閉自在に設けられている。
【００１３】
本実施の形態においては、クランパ７は、キャピラリ６よりボンディングヘッド１１側に配設されている。またキャピラリ６とクランパ７間には、ワイヤ５をクランパ７からキャピラリ６に導くワイヤガイド部材３０が配設されており、ワイヤガイド部材３０はガイド部材支持体３１を介して上下動機構１２に固定されている。
【００１４】
クランパ７の上方でボンディングヘッド１１側には、ワイヤスプール２０より供給されたワイヤ５をクランパ７に導くワイヤガイド部材３２が配設されており、ワイヤガイド部材３２はガイド部材支持体３３を介してボンディングヘッド１１に固定されている。またワイヤ５が巻回されたワイヤスプール２０とワイヤガイド部材３２間には、ワイヤ５にエアテンションを与えるエアテンション手段３４が配設されている。前記ワイヤ５は、ワイヤスプール２０よりエアテンション手段３４、ワイヤガイド部材３２、クランパ７、ワイヤガイド部材３０を通してキャピラリ６に挿通されている。
【００１５】
ワイヤボンディング方法は図３に示す従来と同様に、図３（ａ）に示すように、キャピラリ６に挿通されたワイヤ５を第２ボンド点４に接続した後、クランパ７が開いてワイヤ５を開放した状態で、図３（ｂ）に示すように、キャピラリ６と共にクランパ７が上昇してキャピラリ６からワイヤ５を繰り出す。次に図３（ｃ）に示すように、クランパ７が閉じてワイヤ５を挟持した状態で更にキャピラリ６と共にクランパ７が上昇する。すると、図３（ｄ）に示すように、ワイヤ５が第２ボンド点４から切断される。これにより、キャピラリ６の先端部には一定長さのテール５ａが延在する。
【００１６】
前記したように、クランパ７は、キャピラリ６よりボンディングヘッド１１側に配設されているので、ワイヤ５をキャピラリ６に挿通させる場合、クランパ７が邪魔になることがなく、ワイヤ挿通作業が容易に行なえる。
【００１７】
またキャピラリ６とクランパ７間にはワイヤガイド部材３０が配設されているので、図３（ｃ）から図３（ｄ）の工程により、従来の技術の項で説明したワイヤ５に溜まるエネルギーは、ワイヤガイド部材３０によりボンディングヘッド１１側に導かれて分散され、またワイヤガイド部材３０の有する摩擦力によって消費されて分散される。これにより、キャピラリ６とクランパ７間でワイヤ５が捩じれたり、折れ曲がったりして変形するのが防止される。ワイヤ切断時におけるワイヤ変形が無くなることにより、テール５ａの形状及び長さが安定し、次の工程で形成するボール形成が安定するので、良好なワイヤボンディングができると共に、ワイヤループ形成の安定化が図れる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、ボンディングアームの一端に保持されたキャピラリにワイヤが挿通され、前記キャピラリの上方にワイヤを挟持するクランパが配設されたワイヤボンディング装置において、前記クランパを前記キャピラリよりボンディングヘッド側に配設し、前記キャピラリと前記クランパ間にワイヤガイド部材を配設したので、キャピラリへのワイヤ挿通作業が容易に行なえ、かつワイヤ切断時におけるワイヤの変形を防止し、テールの形状及び長さが安定すると共に、ワイヤループ形成の安定化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤボンディング装置の一実施の形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】一般的なワイヤボンディング装置の側面図である。
【図３】従来のワイヤボンディング装置によるワイヤ切断時におけるワイヤ跳ね返り現象の説明図である。
【符号の説明】
５    ワイヤ
６    キャピラリ
７    クランパ
１０    ＸＹテーブル
１１    ボンディングヘッド
１２    上下動機構
１３    ボンディングアーム
１４    クランパ支持体
２０    ワイヤスプール
３０    ワイヤガイド部材
３１    ガイド部材支持体
３２    ワイヤガイド部材
【図１】
2004207555.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004207555.tif 000005