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JP2001015545A - ワイヤボンディング装置及び方法 - Google Patents

ワイヤボンディング装置及び方法

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Publication number
JP2001015545A
JP2001015545A JP18893899A JP18893899A JP2001015545A JP 2001015545 A JP2001015545 A JP 2001015545A JP 18893899 A JP18893899 A JP 18893899A JP 18893899 A JP18893899 A JP 18893899A JP 2001015545 A JP2001015545 A JP 2001015545A
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JP
Japan
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temperature
heater block
resin substrate
wire bonding
heater
Prior art date
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Pending
Application number
JP18893899A
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English (en)
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Ryuichi Kyomasu
隆一 京増
Fumio Miyano
文男 宮野
Toshihiko Tomiyama
俊彦 富山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinkawa Ltd
Original Assignee
Shinkawa Ltd
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Publication date
Application filed by Shinkawa Ltd filed Critical Shinkawa Ltd
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Priority to TW89111213A priority patent/TW511196B/zh
Priority to US09/607,259 priority patent/US6491202B1/en
Priority to KR10-2000-0036879A priority patent/KR100370986B1/ko
Publication of JP2001015545A publication Critical patent/JP2001015545A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】デバイスの上面を必要な温度に保ち、かつ樹脂
製基板の軟化及び変形を起こさない温度に保ってワイヤ
ボンディングを行うことができる。 【解決手段】ヒータ１１を有するヒータブロック４の上
方に配設され、デバイス１のチップ３部分を加熱するチ
ップ加熱手段２０と、ヒータブロック４を冷却するよう
に該ヒータブロック４に設けられた冷却パイプ１０とを
備え、デバイス１のボンディング表面温度をボンディン
グ可能な温度に保ち、ヒータブロック４の温度を冷却パ
イプ１０に流す冷水又は冷風で冷却して樹脂製基板２を
軟化しない低温に保つ。

Description

【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
グ装置及び方法に係り、特に半導体装置等のデバイスの
加熱に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、デバイスの基板は金属からなっ
ている。最近、コスト低減の面から樹脂製基板に多数の
チップを密集して搭載し、それにワイヤボンディングし
た後、一括してモールドし、その後個々のデバイスとす
る方法が採られるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ワイヤボンディングに
おいては、ボンディングの信頼性を向上させるためデバ
イスの表面温度を高く保つ目的で、基板の下面をヒータ
ブロックで加熱している。しかしながら、樹脂は軟化温
度が１５０°Ｃ程度と低く、かつ断熱性が高いので、基
板の下面をヒータブロックで加熱する方法は、ボンディ
ングするチップの表面を高温にすることが難しい。な
お、ヒータブロックを備えたワイヤボンディング装置と
して、例えば特開平４−２６２５４５号公報があげられ
る。
【０００４】そこで、チップの上方から熱風をボンディ
ング部分に吹き付けて加熱することが考えられる。この
方法でも、安定したボンディングを行うために２００°
Ｃの温度の熱を長時間かけると、基板が軟化する可能性
がある。基板が軟化すると、ボンディング時にキャピラ
リの超音波エネルギー及び荷重が基板に吸収されて逃げ
てしまい、安定したボンディングが行えないという問題
があるので、軟化を防止することが課題となっている。
なお、チップの上方に熱風を吹き付けて加熱するものと
して、例えば特開昭５９−１８４５３７号公報があげら
れる。
【０００５】本発明の課題は、デバイスの上面を必要な
温度に保ち、かつ樹脂製基板の軟化及び変形を起こさな
い温度に保ってワイヤボンディングを行うことができる
ワイヤボンディング装置及び方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のワイヤボンディング装置の第１の手段は、樹
脂製基板を有するデバイスを、ヒータを有するヒータブ
ロック上に載置し、フレーム押さえでクランプしてワイ
ヤボンディングするワイヤボンディング装置において、
デバイスのボンディング表面温度をボンディング可能な
温度に保ち、前記ヒータブロックの温度を冷却手段で冷
却して前記樹脂製基板を軟化しない低温に保つことを特
徴とする。
【０００７】上記課題を解決するための本発明のワイヤ
ボンディング装置の第２の手段は、樹脂製基板を有する
デバイスを、ヒータを有するヒータブロック上に載置
し、フレーム押さえでクランプしてワイヤボンディング
するワイヤボンディング装置において、前記ヒータブロ
ックの上方に配設され、前記デバイスのチップ部分を加
熱するチップ加熱手段と、前記ヒータブロックを冷却す
るように該ヒータブロックに設けられたヒータブロック
冷却手段とを備え、前記デバイスのボンディング表面温
度をボンディング可能な温度に保ち、前記ヒータブロッ
クの温度を冷却手段で冷却して前記樹脂製基板を軟化し
ない低温に保つことを特徴とする。
【０００８】上記課題を解決するための本発明のワイヤ
ボンディング方法は、樹脂製基板を有するデバイスを、
ヒータを有するヒータブロック上に載置し、フレーム押
さえでクランプしてワイヤボンディングするワイヤボン
ディング方法において、デバイスのボンディング表面温
度をボンディング可能な温度に保ち、前記ヒータブロッ
クの温度を冷却手段で冷却して前記樹脂製基板を軟化し
ない低温に保つことを特徴とする。
【０００９】
【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。デバイス１は、樹脂製基板２上にチップ３
が貼り付けられている。樹脂製基板２はヒータブロック
４上に位置決め載置され、フレーム押さえ５によりクラ
ンプされる。チップ３のパッドと樹脂製基板２のリード
には、超音波ホーン６の先端に固定されたキャピラリ７
により、キャピラリ７に挿通されたワイヤ８が接続され
る。以上は周知の構造であるので、これ以上の説明は省
略する。
【００１０】ヒータブロック４の中心には、冷水又は冷
風を流す冷却パイプ１０が配設されている。ヒータブロ
ック４の冷却パイプ１０の両側には、ヒータ１１が配設
されている。
【００１１】ヒータブロック４の上方には、チップ３を
加熱するチップ加熱手段２０が配設されている。チップ
加熱手段２０は、加熱本体２１の内部に電熱線２２が配
設され、加熱本体２１の上端部には圧縮エア２３を供給
するパイプ２４が接続されている。加熱本体２１の下端
部には、熱風を層流として流す蜂の巣状の整流板２５が
固定されている。
【００１２】次に作用について説明する。圧縮エア２３
は、電熱線２２により加熱されて熱風２６となり、この
熱風２６は整流板２５により層流となってチップ３及び
その周辺を加熱し、デバイス１のボンディング面を必要
な温度にする。樹脂製基板２の下面は、ヒータ１１とパ
イプ２４に流す冷水又は冷風により温度を制御し、樹脂
製基板２の温度を軟化点以下、例えば１３０°Ｃに保
つ。
【００１３】これにより、デバイス１上面はボンディン
グに十分な温度が得られると共に、樹脂製基板２の温度
を樹脂製基板２の軟化点以下に保つことができる。な
お、樹脂製基板２に必要な温度は、樹脂製基板２の材質
により異なる。また樹脂製基板２の下面の温度は、ヒー
タブロック４に温度計を設置することにより容易に測定
できる。またデバイス１の上面の温度制御は、デバイス
表面から放射する赤外線を測定して行うことができる。
簡易な方法としては、デバイス１が加熱されて発生する
ガスを測定して行うことができる。
【００１４】このように、パイプ２４に流す冷水又は冷
風を制御することによりデバイス１のボンディング表面
の温度をボンディング可能な温度に保ち、また樹脂製基
板２を軟化しない十分な低温に保ってボンディングを行
うことができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、デバイスのボンディング表面
温度をボンディング可能な温度に保ち、ヒータを有する
ヒータブロックの温度を冷却手段で冷却して前記樹脂製
基板を軟化しない低温に保つので、デバイスの上面を必
要な温度に保ち、かつ樹脂製基板の軟化及び変形を起こ
さない温度に保ってワイヤボンディングを行うことがで
きる。
【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
態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ デバイス ２ 樹脂製基板 ３ チップ ４ ヒータブロック ７ キャピラリ ８ ワイヤ １０ 冷却パイプ １１ ヒータ ２０ チップ加熱手段 ２２ 電熱線 ２６ 熱風
フロントページの続き (72)発明者 富山 俊彦 東京都武蔵村山市伊奈平２丁目51番地の１ 株式会社新川内 Ｆターム(参考） 5F044 AA02 BB25 CC04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂製基板を有するデバイスを、ヒータ
    を有するヒータブロック上に載置し、フレーム押さえで
    クランプしてワイヤボンディングするワイヤボンディン
    グ装置において、デバイスのボンディング表面温度をボ
    ンディング可能な温度に保ち、前記ヒータブロックの温
    度を冷却手段で冷却して前記樹脂製基板を軟化しない低
    温に保つことを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. 【請求項２】 樹脂製基板を有するデバイスを、ヒータ
    を有するヒータブロック上に載置し、フレーム押さえで
    クランプしてワイヤボンディングするワイヤボンディン
    グ装置において、前記ヒータブロックの上方に配設さ
    れ、前記デバイスのチップ部分を加熱するチップ加熱手
    段と、前記ヒータブロックを冷却するように該ヒータブ
    ロックに設けられたヒータブロック冷却手段とを備え、
    前記デバイスのボンディング表面温度をボンディング可
    能な温度に保ち、前記ヒータブロックの温度を冷却手段
    で冷却して前記樹脂製基板を軟化しない低温に保つこと
    を特徴とするワイヤボンディング装置。
  3. 【請求項３】 樹脂製基板を有するデバイスを、ヒータ
    を有するヒータブロック上に載置し、フレーム押さえで
    クランプしてワイヤボンディングするワイヤボンディン
    グ方法において、デバイスのボンディング表面温度をボ
    ンディング可能な温度に保ち、前記ヒータブロックの温
    度を冷却手段で冷却して前記樹脂製基板を軟化しない低
    温に保つことを特徴とするワイヤボンディング方法。
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