(57)【要約】【課題】本発明は、多量のサンプルを評価対象とした場合、多大の時間とコストが発生するといった不具合があった従来の評価技術の問題点を解決し、人為的ミスが少なく、効率的に多量の測定対象を評価するボンディングワイヤのループ倒れ評価装置および評価方法を提供することを課題とする。【解決手段】略並行に配線されたボンディングワイヤーの隣合う各ループの間に複数の接触式探針を位置した後、ループに沿って直線的に走査し、接触式探針とループの接触の有無を電気的導通によって検出し、ループ倒れを評価するものである。【選択図】図２
2007243011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(1)ボンディングワイヤのループの両側に配置した接触式探針と、(2)当該接触
式探針と結線したボンディングワイヤのループとの間の導通を当該接触式探針
ごとに検知する導通検知器と、(3)接触式探針の走査機構を有することを特徴と
するボンディングワイヤのループ倒れ評価装置。
【請求項２】
接触式探針の位置を、当該接触式探針の両側に位置する一対のループの間隔の
任意の内分点の位置に位置決めする微動調整機構を有することを特徴とする請
求項１に記載のボンディングワイヤのループ倒れ評価装置。
【請求項３】
ボンディングワイヤループ間隔に沿って測った接触式探針の幅を増減するた
めの、接触式探針の交換機構または幅調整機構を有することを特徴とする請求
項１に記載のボンディングワイヤのループ倒れ評価装置。
【請求項４】
互いに略並行に形成した複数のボンディングワイヤのループ形状の評価にお
いて、上記ループの間に接触式探針を位置決めし、ループの一端から他端に向
かって当該接触式探針を走査し、当該接触式探針とループの接触を電気的に検
出することによって、ループの倒れの程度を評価することを特徴とするボンデ
ィングワイヤのループ倒れ評価方法。
【請求項５】
接触式探針の位置を、当該接触式探針の両側に位置する一対のループの間隔の
任意の内分点の位置に位置決めした後、ループの一端から他端に向かって当該
接触式探針を走査し、当該接触式探針とループの接触を電気的に検出すること
によって、ループの倒れの程度を評価することを特徴とする請求項４に記載の
ボンディングワイヤのループ倒れ評価方法。
【請求項６】
ボンディングワイヤループ間隔に沿って測った接触式探針の幅を、当該接触式
探針の交換または調整で所定の値とした後、ループの一端から他端に向かって
当該接触式探針を走査し、当該接触式探針とループの接触を電気的に検出する
ことによって、ループの倒れの程度を評価することを特徴とする請求項４に記
載のボンディングワイヤのループ倒れ評価方法。
【請求項７】
ボンディングを行う測定試料がボンディングワイヤのループごとに独立した配
線を有し、各配線の端子を導通検知器に接続することを特徴とする請求項１な
いし３に記載のボンディングワイヤのループ倒れ評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等の結線組立に用いられるボンディングワイヤの性能評
価分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置組立分野では、多様な配線仕様に適用できるボンディングワ
イヤによる結線接続が多用されており、近年、半導体装置の小型化に伴い、ボ
ンディングの配線ピッチが縮小し、ボンディングワイヤ自体の線径も小径化し
ている一方で、多ピン化等の影響で結線距離、即ちループ長が拡大してきてい
る。
ボンディングワイヤの線径の小径化とループ長の拡大はワイヤの剛性を低下
させ、略並行に形成された複数のループにおいて、一つのループが隣のループ
に近接するループ倒れ（リーニング）が問題となってきている。図１は、リー
ニングを説明する図である。この図は測定試料４上にワイヤボンディングを行
った後のボンディングワイヤ１が形成する複数のループを、ループと平行な方
向から観察した正面図である。ボンディング用パッドに接合したボール２の直
ぐ上の部分をボール直上部３と呼び、この部分からボンディングワイヤ１が横
方向に傾斜し、傾斜したボンディングワイヤ１のループ上部１ａが隣接するワ
イヤのループ上部１ｂに近接している状態をリーニングという。
この問題を解決すべく、ワイヤの組成や熱処理方法等の改善が進んでおり、不
良の発生率が200ppm程度まで低下してきている。その為、稀に発生する不良を
検出し、改善対策を評価するには、多くのサンプルを評価することが必要であ
るが、このような場合、従来の評価方法は非効率的であった。
従来の評価方法は、工具顕微鏡等によってループの配列方向の位置寸法を定量
的に測定するものであって、少量のサンプルを精密に評価するには効果的であ
った。係る測定方法は、特許文献１に開示されている。しかし、大量のサンプ
ルを対象とするには、多大の時間とコストが発生するといった不具合があった。
また、測定点数の多さから、顕微鏡の操作において誤って対物レンズと被測定
物を接触させてしまう、あるいは測定データの取違えを生ずるといった人的ミ
スを起こし易いことも問題であった。
【特許文献１】特開２００２−３１０９３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来の評価技術が不得手とした多量のサンプルを効率的に評価する
ボンディングワイヤのループ倒れ評価装置および評価方法を提供することを課
題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願は、上記課題を解決するため、接触式探針を隣合うループの間に位置決め
した後、ループに沿って直線的に走査するものである。これは、接触式探針と
ループの接触の有無を電気的導通によって検出することにより、ループ倒れの
評価をするものである。
まず、第一の発明は、ボンディングワイヤのループの両側に配置した(1)接触
式探針と、当該接触式探針とボンディングワイヤのループとの間の導通を当該
接触式探針ごとに検知する(2)導通検知器と、接触式探針の(3)走査機構を有す
ることを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価装置である。
第二の発明は、第一の発明において、接触式探針の位置を、当該接触式探針の
両側に位置する一対のループの間隔の任意の内分点の位置に位置決めする微動
調整機構を有することを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価装置
である。
第三の発明は、第一の発明において、ボンディングワイヤループの倒れ方向に
沿って測った接触式探針の幅を増減するための、接触式探針の交換機構または
幅調整機構を有することを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価装
置である。
第四の発明は、互いに略並行に形成した複数のボンディングワイヤのループ形
状の評価において、上記ループの間に接触式探針を位置決めし、ループの一端
から他端に向かって当該接触式探針を走査し、当該接触式探針とループの接触
を電気的に検出することによって、ループの倒れの程度を評価することを特徴
とするボンディングワイヤのループ倒れ評価方法である。
第五の発明は、第四の発明において接触式探針の位置を、当該接触式探針の両
側に位置する一対のループの間隔の任意の内分点の位置に位置決めした後、ル
ープの一端から他端に向かって当該接触式探針を走査し、当該接触式探針とル
ープの接触を電気的に検出することによって、ループの倒れの程度を評価する
ことを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価方法である。
第六の発明は、第四の発明においてボンディングワイヤループの倒れ方向に沿
って測った接触式探針の幅を、当該接触式探針の交換または調整で所定の値と
した後、ループの一端から他端に向かって当該接触式探針を走査し、当該接触
式探針とループの接触を電気的に検出することによって、ループの倒れの程度
を評価することを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価方法である。
第七の発明は、第一から第三の発明において、ボンディングを行う測定試料が
ボンディングワイヤのループごとに独立した配線を有し、各配線の端子を導通
検知器に接続することを特徴とするボンディングワイヤのループ倒れ評価装置
である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、複数の接触式探針で走査してループとの電気的接触を検知する方
式を採用したので、ループの数にかかわらず、同時に複数のループ倒れの評価
を行うことができ、迅速で低コスト、かつ人的ミスを排除した評価技術が提供
できる。
さらに、接触式探針をループごとにそれぞれのループの両側に配置し、複数の
接触式探針、複数のループのそれぞれと導通検知器を独立した配線で接続し、
これらの組合わせについて個々に接触を確認する方式を採用したので、被測定
物のどこで不良が発生したかについて、より詳しい検知結果を一度の走査で得
ることができる。
また、接触式探針のループの倒れ方向での固定位置を調整する機構を用いたの
で、調整と走査を繰り返せば、ループの左右別々に、ループ中央からどの程度
の位置までループが倒れているかの定量的評価ができる。
あるいは、直径の異なる接触式探針に交換する、または調整で接触式探針の幅
を変えることにより、一回の走査で、隣合うループが所定の間隔を保って形成
されているか否かを迅速に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するに際し、前もって評価すべきワイヤをワイヤボンダにかけ
て、一定のループを所定数並行に形成し、ループ倒れ測定試料を作成する。測
定試料には、各ループごとに、導通検知器９と接続するための接続端子を用意
する。
以下、図２および図３を用いて本発明の実施をするための最良の形態を説明
する。評価装置の基台１０には、接触式探針１２を懸架する摺動式架台１１を
ループと並行に摺動するためのガイド溝を設ける。
まず、評価装置の基台１０に昇降ダイヤル６にて昇降可能な状態で設置され
た昇降式載置台５を組み付ける。その上に当該測定試料４を接着等により取り
外し可能な状態で固定する。
評価装置の摺動式架台１１には、ループの倒れ方向に摺動するように接触式
探針受台７を取り付け、接触式探針受台微動ダイヤル８にてこれを摺動させる。
摺動式架台１１には、接触式探針１２とロッド１３を間隔をあけて、接触式探
針１２の長手方向中心軸周りに回動可能に取り付ける。ロッド１３に係合する
切欠きを有するカム板１４を接触式探針１２の配列方向に摺動可能に取り付け
る。この場合、接触式探針１２は扁平な断面を有するものを使用する。
このように構成した摺動式架台１１を基台１０の一端から装着し、接触式探針
１２と導通検知器９を接続する。また、測定試料４のループごとに用意された
接続端子と導通検知器９を接続する。昇降ダイヤル６を操作して昇降式載置台
の高さを調整し、接触式探針１２と測定試料４の垂直間隔を適正な範囲に収め
る。
次に、接触式探針受台微動ダイヤル８を操作し、接触式探針１２が測定試料４
の隣合うループの中央を通るよう、接触式探針受台７の位置を調整する。
また、カム板１４をスライドさせてロッド１３を動かし、ロッド１３と一体
の接触式探針１２をその長手方向中心軸周りに回動させることにより、接触式
探針１２をループと平行な方向へ投影した場合の幅を調整する。
以上の準備の後、導通検知器９のスイッチを入れ、摺動式架台１１を基台１０
のガイド溝に沿ってループの一端から他端まで摺動する。
摺動によって、倒れがあるループは接触式探針１２と接触し、導通するので、
導通検知器９にその検出箇所が表示される。
なお、カム板１４のスライドにより扁平な断面を有する接触式探針１２を回
転させてその幅を調整する方法に代えて、直径の異なる円形断面の接触式探針
１２を選択的に脱着できる交換機構を接触式探針受台７に取り付けて使用する
ことで探針の幅を変えても良い。
【実施例１】
【０００７】
測定試料４として、セラミック基板上に銀ペーストを焼成してボンディング用
パッド、接続端子を含む回路を形成したものに、金を主成分とするボンディン
グワイヤを並列に７０μｍピッチで接合し、合計３１，２００本のループを形
成した。この測定試料を工具顕微鏡を用いた従来方法と本発明の方法で評価し
たデータを下表１に示す。
表１から、本発明の方法による測定時間は、従来の測定方法に比べ約1/9とな
り、従来方法で２件発生した操作ミスは本発明の方法では発生しなかった。
【０００８】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明の技術は、ボンディングワイヤのループ倒れ評価に限らず、電気伝導性
を有する微細な立体的構造物の変形の検出に広く応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の被測定物である測定試料の正面図
【図２】本発明の評価装置の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図
【符号の説明】
【００１１】
１ ボンディングワイヤ
１ａ 、１ｂ ループ上部
２ ボール
３ ボール直上部
４ 測定試料
５ 昇降式載置台
６昇降ダイアル
７接触式探針受台
８接触式探針受台微動ダイヤル
９導通検知器
１０基台
１１摺動式架台
１２接触式探針
１３ロッド
１４カム板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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