JP2001274186A - 湾曲状ワイヤの形成方法 - Google Patents
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Abstract
受けなく、安定した高品質の形状が得られる。 【解決手段】図3(a)に示すようにワイヤボンディン
グ装置によりピン状ワイヤ10を形成し、図3(c)に
示すようにピン状ワイヤ10にキャピラリ4を挿通した
状態で、図3(d)乃至(j)に示すように、キャピラ
リ4を、形成される湾曲状ワイヤ11の形状に沿って移
動させて湾曲状ワイヤ11を形成する。
Description
方法に関する。
イヤボンディング装置で形成する方法として、例えば特
表平11−514493号公報に示すものが挙げられ
る。この方法は、キャピラリに挿通されて該キャピラリ
の下面より延在したワイヤの先端にボールを形成し、キ
ャピラリを下降させてボールを電極パッドにボンディン
グする。その後は、キャピラリの軌跡が湾曲状になるよ
うに移動させて湾曲状ワイヤの形状を形成する。次にワ
イヤの切断位置より上方にキャピラリを上昇させ、電子
的火炎射出、ナイフ等の機械的手段でワイヤを切断して
湾曲状ワイヤを形成する。
置は、キャピラリに挿通されたワイヤにバックテンショ
ンが掛けられ、ワイヤに一定のテンションを与えてい
る。またワイヤを保持するためにキャピラリの上方にワ
イヤクランパが設けられている。
湾曲状ワイヤの形状を形成した後にワイヤを切断するの
で、次のような問題があった。キャピラリを移動させて
湾曲状ワイヤの形状を形成する時は、キャピラリよりワ
イヤを繰り出す必要があるので、ワイヤクランパは開い
た状態にある。このため、ワイヤに掛けられたバックテ
ンションにより、切断前の湾曲状ワイヤの形状が上方に
引っ張られて変形し、安定した形状が得られない。また
単に形成される湾曲状ワイヤの形状に沿ってキャピラリ
を移動させて湾曲状ワイヤの形状を形成するので、ワイ
ヤの弾性力により湾曲状ワイヤの湾曲部及び傾斜部の形
状が変形し、この点からも安定した形状が得られない。
たバックテンションの影響を受けなく、安定した高品質
の形状が得られる湾曲状ワイヤの形成方法を提供するこ
とにある。
分な弾性力を吸収して一定量の弾性力とし、更に安定し
た高品質の形状が得られる湾曲状ワイヤの形成方法を提
供することにある。
ボンディングされたボールより上方のワイヤ長さを任意
に設定でき、またコスト高になることもないと共に、ピ
ン状ワイヤの長さが一定となり、安定した一定量の長さ
の湾曲状ワイヤの形成方法を提供することにある。
るための本発明の第1の手段は、ワイヤボンディング装
置によりピン状ワイヤを形成し、このピン状ワイヤにキ
ャピラリを挿通した状態で、キャピラリの軌跡が湾曲状
になるように移動させて湾曲状ワイヤを形成することを
特徴とする。
第2の手段は、ワイヤボンディング装置によりピン状ワ
イヤを形成し、この状態において、前記ピン状ワイヤに
キャピラリが挿通され、かつピン状ワイヤより切断され
たワイヤもキャピラリ内にあり、キャピラリの軌跡が湾
曲状になるように移動させて湾曲状ワイヤを形成するこ
とを特徴とする。
第3の手段は、ワイヤボンディング装置によりピン状ワ
イヤを形成し、このピン状ワイヤに空のキャピラリが挿
通し、キャピラリの軌跡が湾曲状になるように移動させ
て湾曲状ワイヤを形成することを特徴とする。
本発明の第4の手段は、上記第1、第2又は第3の手段
において、前記キャピラリを移動させて湾曲状ワイヤの
湾曲部に癖を付けて傾斜部を形成した後に、キャピラリ
を僅かに下降させて該キャピラリで前記傾斜部を押し下
げる工程を有することを特徴とする。
本発明の第5の手段は、上記第1、第2又は第3の手段
において、前記ピン状ワイヤの形成は、キャピラリに挿
通されたワイヤの先端にボールを形成した後、キャピラ
リの下端よりワイヤを延在させ、ワイヤボンディング装
置に設けた傷付け手段によって前記ボールと前記キャピ
ラリ間のワイヤ部分に傷を付け、前記ボールを前記キャ
ピラリを用いて電子回路素子等の電極パッドにボンディ
ングし、次にキャピラリを上昇させた後に、ワイヤを上
方に引っ張って前記傷部分よりワイヤを切断して形成す
ることを特徴とする。
本発明の第6の手段は、上記第1、第2又は第3の手段
において、前記ピン状ワイヤの形成は、キャピラリと共
に上下動する第1ワイヤクランパと上下動しない第2ワ
イヤクランパを有するワイヤボンディング装置を用い、
第2ワイヤクランパ及び第1ワイヤクランパを通してキ
ャピラリにワイヤが挿通され、前記第2ワイヤクランパ
を開き、前記第1ワイヤクランパを閉じた状態で、キャ
ピラリに挿通されたワイヤの先端にボールを形成した
後、前記第1ワイヤクランパを開き、前記ワイヤに掛け
られているバックテンションの作用によってボールがキ
ャピラリの下端に当接し、次にキャピラリ及び第1ワイ
ヤクランパを下降させ、続いて第2ワイヤクランパを閉
じてからキャピラリ及び第1ワイヤクランパを上昇させ
てキャピラリの下端よりワイヤを延在させ、次に第1ワ
イヤクランパを閉じ、第2ワイヤクランパを開いた状態
でワイヤボンディング装置に設けた傷付け手段によって
前記ボールと前記キャピラリ間のワイヤ部分に傷を付
け、続いて第1ワイヤクランパを開いてキャピラリ及び
第1ワイヤクランパを下降させて、前記ボールを前記キ
ャピラリを用いて電子回路素子等の電極パッドにボンデ
ィングし、次にキャピラリ及び第1ワイヤクランパを上
昇させ、この上昇途中で第1ワイヤクランパを閉じてワ
イヤを上方に引っ張って前記傷部分よりワイヤを切断し
て形成することを特徴とする。
図2により説明する。図1(a)に示すように、ワイヤ
1は、第2ワイヤクランパ2及び第1ワイヤクランパ3
を通してキャピラリ4に挿通され、キャピラリ4の下端
より延在している。この状態においては、第2ワイヤク
ランパ2が開き、第1ワイヤクランパ3が閉じた状態に
ある。ここで、第2ワイヤクランパ2は上下動しなく、
第1ワイヤクランパ3はキャピラリ4と共に上下動する
ようになっている。この状態で図1(b)に示すよう
に、ワイヤ1の先端に電気トーチ5による放電によって
ボール1aを作る。その後、電気トーチ5は矢印方向へ
移動する。
クランパ3が開く。これにより、ワイヤ1に掛けられて
いるバックテンションの作用によってボール1aがキャ
ピラリ4の下端に当接する。続いて図1(d)に示すよ
うに、キャピラリ4及び第1ワイヤクランパ3が長さL
1だけ下降する。次に図1(e)に示すように、第2ワ
イヤクランパ2が閉じ、キャピラリ4及び第1ワイヤク
ランパ3が元の位置に上昇、即ち長さL1だけ上昇す
る。これにより、キャピラリ4の下端からワイヤ1が長
さL1だけ延在する。
クランパ3が閉じた後に第2ワイヤクランパ2が開き、
キャピラリ4の下端より長さL2だけ下方に配設されて
いる図示しないワイヤボンディング装置に設けたカッタ
ー6が往復動作してワイヤ1を切断する箇所に傷1bを
付ける。この時、カッター6がワイヤ1に対向するよう
に当接してほぼ等しく喰い込むので、傷1bは対向した
位置にほぼ等しい大きさで付けられる。
すように、第1ワイヤクランパ3が開き、キャピラリ4
及び第1ワイヤクランパ3が下降し、ボール1aをI
C、LSI等の電子回路素子7の電極パッド8に圧接さ
せる。次にキャピラリ4に超音波振動を印加し、ボール
1aを電極パッド8にボンディングし、ボール1aは圧
着ボール1cとなる。
4と第1ワイヤクランパ3が共に上昇し、この上昇途中
で第1ワイヤクランパ3が閉じる。これにより、傷1b
部分よりワイヤ1が切断され、ピン状ワイヤ10が形成
される。この場合、第1ワイヤクランパ3が閉じるタイ
ミングは、キャピラリ4がピン状ワイヤ10内で、キャ
ピラリ4は次の図2に示す工程で形成する湾曲状ワイヤ
11(図2(g)参照)の形成工程のスタート位置まで
上昇する。前記傷1b部分はワイヤ1の対抗する位置に
等しい大きさで付けられているので、切断面はばらつか
ずに一様となり、またピン状ワイヤ10の長さは安定
し、一定量の長さL4が得られる。
より説明する。なお、図2(a)乃至(f)は第2ワイ
ヤクランパ2を省略して図示した。図1(h)の状態よ
り図2(a)に示すように、キャピラリ4及び第1ワイ
ヤクランパ3は水平に移動する。これにより、キャピラ
リ4の下端に当接する第1湾曲部12に癖が付き、圧着
ボール1cから第1湾曲部12までに第1傾斜部13が
形成される。続いて図2(b)に示すように、キャピラ
リ4及び第1ワイヤクランパ3は約100μm程度下降
する。これにより、第1傾斜部13がキャピラリ4の下
面により押し下げられる。次に図2(c)に示すよう
に、キャピラリ4及び第1ワイヤクランパ3は上昇す
る。
図2(a)の工程より図2(c)の工程を行うと、第1
傾斜部13の弾性により第1傾斜部13の傾斜角度(形
状)が変化する。本実施の形態のように、図2(a)の
工程と図2(c)の工程間に図2(b)の工程を行うこ
とにより、第1傾斜部13の弾性変形分を吸収するの
で、図2(c)のようにキャピラリ4が上昇した時に第
1傾斜部13の傾斜角度(形状)が安定する。
4及び第1ワイヤクランパ3は図1(h)から図2
(a)への移動方向と逆方向に水平に圧着ボール1cの
中心線14上より僅かに(約100μm程度)多く移動
する。これにより、キャピラリ4の下端に当接する第2
湾曲部15に癖が付き、第1湾曲部12から第2湾曲部
15までに前記第1傾斜部13と逆方向の第2傾斜部1
6が形成される。続いて図2(e)に示すように、キャ
ピラリ4及び第1ワイヤクランパ3は約100μm程度
下降する。これにより、第2傾斜部16がキャピラリ4
の下面により押し下げられる。次に図2(f)に示すよ
うに、圧着ボール1cの中心線14上に斜めに上昇す
る。前記図2(e)の工程により、前記した図2(b)
の工程と同様に、第2傾斜部16の傾斜角度(形状)が
安定する。
クランパ2が閉じ、第1ワイヤクランパ3が開き、キャ
ピラリ4及び第1ワイヤクランパ3は上昇し、キャピラ
リ4の下端よりワイヤ1が延在する。次に第2ワイヤク
ランパ2が開き、第1ワイヤクランパ3が閉じ、次の電
極パッド8の上方に移動し、図1(a)の状態となる。
これにより、湾曲状ワイヤ11が形成される。以後、図
1(a)乃至(h)、図2(a)乃至(g)の工程を行
い、順次湾曲状ワイヤ11を形成する。
ず図1(h)に示すように、ワイヤ1より切断されたピ
ン状ワイヤ10を形成し、このピン状ワイヤ10に図2
(a)乃至(g)に示す工程で湾曲状ワイヤ11を形成
するので、この湾曲状ワイヤ11形成時には、ワイヤ1
に予め掛けられているバックテンションが全く作用しな
く、形成された湾曲状ワイヤ11が変形することがな
い。また湾曲状ワイヤ11の第1傾斜部13及び第2傾
斜部16を形成する場合、図2(b)及び(e)に示す
ようにキャピラリ4を僅かに下降させて押し下げる工程
を設けることにより、更に安定した湾曲状ワイヤ11が
得られる。
1(f)に示すように、ワイヤ1にカッター6で傷1b
を付ける工程は、ボール1aを電極パッド8にボンディ
ングするためにキャピラリ4が下降する前に行われる。
従って、電極パッド8とキャピラリ4間はカッター6を
配設するのに十分な間隔があり、何ら支障はない。また
既に密集して図2(g)に示す湾曲状ワイヤ11が形成
されている場合も、カッター6は湾曲状ワイヤ11より
離れた上方で作動するので、カッターが湾曲状ワイヤ1
1に接触することもない。これらのことにより、傷1b
を付けるワイヤ1の部分に制限はなく、ピン状ワイヤ1
0の長さL3を任意に設定できる。
より、図1(e)に示すようにキャピラリ4の下端より
一定量の長さL1だけワイヤ1を延在させることができ
るので、図1(f)に示すように予め決められたワイヤ
1の長さL3の位置に傷1bを付けることができる。こ
れにより、ボール1aから傷1bまでの長さL3は安定
した一定量となる。従って、図1(h)に示すように形
成されたピン状ワイヤ10の長さが一定となり、前記長
さL3とほぼ等しい安定した一定量の長さL4が得られ
る。
実施の形態は、ワイヤボンディング装置による一連の工
程で湾曲状ワイヤ11を形成した。本実施の形態は、ワ
イヤボンディング装置でピン状ワイヤ10を予め形成
し、その後別工程でワイヤボンディング装置の空のキャ
ピラリ4(ワイヤ1が挿通されていないキャピラリ4)
で湾曲状ワイヤ11を形成する。
の形成方法について説明する。このピン状ワイヤ10の
形成は、図1(a)乃至(g)及び図3(a)の工程に
よって形成する。即ち、前記実施の形態の図1(h)の
工程が図3(a)の工程に変わるのみである。そこで、
図1(a)乃至(g)までの工程の説明は省略し、図1
(g)の工程が終わった状態から説明する。
極パッド8にボンディングし、ボール1aは圧着ボール
1cとなる。次にキャピラリ4が図1(g)に示す傷1
bより上方に第1ワイヤクランパ3が共に上昇し、この
上昇途中で第1ワイヤクランパ3が閉じる。これによ
り、図3(a)に示すように、傷1b部分よりワイヤ1
が切断され、ピン状ワイヤ10が形成され、またキャピ
ラリ4の下面よりワイヤ1が延在する。この図1(a)
乃至(g)及び図3(a)の工程を行い、順次ピン状ワ
イヤ10を形成する。
(b)乃至(j)により説明する。本実施の形態の図3
(d)乃至(j)は、それぞれ前記実施の形態の図2
(a)乃至(g)に対応する。即ち、図2(a)乃至
(g)においては、キャピラリ4内にワイヤ1の下方部
が位置していたが、図3(d)乃至(j)においては、
ワイヤ1がない点が異なっている。
イヤ10の上方に空のキャピラリ4が位置し、続いて図
3(b)に示すようにキャピラリ4が下降し、図3
(c)に示すようにキャピラリ4にピン状ワイヤ10が
挿通される。
4は矢印で示す水平方向に移動する。これにより、キャ
ピラリ4の下端に当接する第1湾曲部12に癖が付き、
圧着ボール1cから第1湾曲部12までに第1傾斜部1
3が形成される。続いて図3(e)に示すように、キャ
ピラリ4は約100μm程度下降する。これにより、第
1傾斜部13がキャピラリ4の下面により押し下げられ
る。次に図3(f)に示すように、キャピラリ4は上昇
する。
4は前記と逆方向に矢印で示す水平方向に圧着ボール1
cの中心線14上より僅かに(約100μm程度)多く
移動する。これにより、キャピラリ4の下端に当接する
第2湾曲部15に癖が付き、第1湾曲部12から第2湾
曲部15までに前記第1傾斜部13と逆方向の第2傾斜
部16が形成される。続いて図3(h)に示すように、
キャピラリ4は約100μm程度下降する。これによ
り、第2傾斜部16がキャピラリ4の下面により押し下
げられる。次に図3(i)に示すように、圧着ボール1
cの中心線14上に矢印で示す斜め方向に上昇する。
4は上昇し湾曲状ワイヤ11が形成される。以後、図3
(b)乃至(j)の工程を行い、ピン状ワイヤ10に順
次湾曲状ワイヤ11を形成する。
同様に、まず図3(a)に示すように、ワイヤ1より切
断されたピン状ワイヤ10を形成し、このピン状ワイヤ
10に図3(b)乃至(j)に示す工程で湾曲状ワイヤ
11を形成するので、この湾曲状ワイヤ11形成時に
は、ワイヤ1に予め掛けられているバックテンションが
全く作用しなく、形成された湾曲状ワイヤ11が変形す
ることがない。また湾曲状ワイヤ11の第1傾斜部13
及び第2傾斜部16を形成する場合、図3(e)及び
(h)に示すようにキャピラリ4を僅かに下降させて押
し下げる工程を設けることにより、更に安定した湾曲状
ワイヤ11が得られる。
いては、一連の工程で湾曲状ワイヤ11を形成したの
で、図1(f)に示すように予め切断位置に傷1bを付
ける必要があった。しかし、図3に示す実施の形態にお
いては、ピン状ワイヤ10を形成し、その後に空のキャ
ピラリ4で湾曲状ワイヤ11を形成するので、ピン状ワ
イヤ10の形成方法は、前記した図1(a)乃至
(g)、図3(a)の工程に限定されない。例えば図4
に示す方法によってピン状ワイヤ10を形成してもよ
い。
2ワイヤクランパ2及び第1ワイヤクランパ3を通して
キャピラリ4に挿通され、キャピラリ4の下端より延在
している。この状態においては、第2ワイヤクランパ2
が開き、第1ワイヤクランパ3が閉じた状態にある。こ
の状態で図4(b)に示すように、ワイヤ1の先端に電
気トーチ5による放電によってボール1aを作る。その
後、電気トーチ5は矢印方向へ移動する。
クランパ3が開く。これにより、ワイヤ1に掛けられて
いるバックテンションの作用によってボール1aがキャ
ピラリ4の下端に当接する。続いて図4(d)に示すよ
うに、キャピラリ4及び第1ワイヤクランパ3が下降
し、ボール1aをIC、LSI等の電子回路素子7の電
極パッド8に圧接させる。次にキャピラリ4に超音波振
動を印加し、ボール1aを電極パッド8にボンディング
し、ボール1aは圧着ボール1cとなる。
4及び第1ワイヤクランパ3は、ピン状ワイヤ10の長
さ及びテール長さ分だけ上昇する。続いて図4(f)に
示すように、第1ワイヤクランパ3が閉じた後、カッタ
ー6が往復移動してワイヤ1を切断する。カッター6が
退避した後、図4(g)に示すように、キャピラリ4及
び第1ワイヤクランパ3が上昇し、ピン状ワイヤ10が
形成される。このような方法でピン状ワイヤ10を形成
してもよい。
ング装置によりピン状ワイヤを形成し、このピン状ワイ
ヤにキャピラリを挿通した状態で、キャピラリの軌跡が
湾曲状になるように移動させて湾曲状ワイヤを形成する
ので、ワイヤに掛けられたバックテンションの影響を受
けなく、安定した高品質の形状が得られる。
ンディング装置によりピン状ワイヤを形成し、この状態
において、前記ピン状ワイヤにキャピラリが挿通され、
かつピン状ワイヤより切断されたワイヤもキャピラリ内
にあり、キャピラリの軌跡が湾曲状になるように移動さ
せて湾曲状ワイヤを形成するか、またはワイヤボンディ
ング装置によりピン状ワイヤを形成し、このピン状ワイ
ヤに空のキャピラリが挿通し、キャピラリの軌跡が湾曲
状になるように移動させて湾曲状ワイヤを形成するの
で、前記第1の手段と同じ効果が得られる。
は第3の手段において、前記キャピラリを移動させて湾
曲状ワイヤの湾曲部に癖を付けて傾斜部を形成した後
に、キャピラリを僅かに下降させて該キャピラリで前記
傾斜部を押し下げる工程を有するので、前記効果の他
に、有する余分な弾性力を吸収して一定量の弾性力と
し、更に安定した高品質の形状が得られる。
は第3の手段において、前記ピン状ワイヤの形成は、キ
ャピラリに挿通されたワイヤの先端にボールを形成した
後、キャピラリの下端よりワイヤを延在させ、ワイヤボ
ンディング装置に設けた傷付け手段によって前記ボール
と前記キャピラリ間のワイヤ部分に傷を付け、前記ボー
ルを前記キャピラリを用いて電子回路素子等の電極パッ
ドにボンディングし、次にキャピラリを上昇させた後
に、ワイヤを上方に引っ張って前記傷部分よりワイヤを
切断して形成するので、前記第1の手段の効果の他に、
電子回路素子等にボンディングされたボールより上方の
ワイヤ長さを任意に設定でき、またコスト高になること
もないと共に、ピン状ワイヤの長さが一定となり、安定
した一定量の長さとなる。
態におけるピン状ワイヤ形成を示す工程図である。
形成の一実施の形態を示す工程図である。
形態を示す工程図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ワイヤボンディング装置によりピン状ワ
イヤを形成し、このピン状ワイヤにキャピラリを挿通し
た状態で、キャピラリの軌跡が湾曲状になるように移動
させて湾曲状ワイヤを形成することを特徴とする湾曲状
ワイヤの形成方法。 - 【請求項2】 ワイヤボンディング装置によりピン状ワ
イヤを形成し、この状態において、前記ピン状ワイヤに
キャピラリが挿通され、かつピン状ワイヤより切断され
たワイヤもキャピラリ内にあり、キャピラリの軌跡が湾
曲状になるように移動させて湾曲状ワイヤを形成するこ
とを特徴とする湾曲状ワイヤの形成方法。 - 【請求項3】 ワイヤボンディング装置によりピン状ワ
イヤを形成し、このピン状ワイヤに空のキャピラリが挿
通し、キャピラリの軌跡が湾曲状になるように移動させ
て湾曲状ワイヤを形成することを特徴とする湾曲状ワイ
ヤの形成方法。 - 【請求項4】 前記キャピラリを移動させて湾曲状ワイ
ヤの湾曲部に癖を付けて傾斜部を形成した後に、キャピ
ラリを僅かに下降させて該キャピラリで前記傾斜部を押
し下げる工程を有することを特徴とする請求項1、2又
は3記載の湾曲状ワイヤの形成方法。 - 【請求項5】 前記ピン状ワイヤの形成は、キャピラリ
に挿通されたワイヤの先端にボールを形成した後、キャ
ピラリの下端よりワイヤを延在させ、ワイヤボンディン
グ装置に設けた傷付け手段によって前記ボールと前記キ
ャピラリ間のワイヤ部分に傷を付け、前記ボールを前記
キャピラリを用いて電子回路素子等の電極パッドにボン
ディングし、次にキャピラリを上昇させた後に、ワイヤ
を上方に引っ張って前記傷部分よりワイヤを切断して形
成することを特徴とする請求項1、2又は3記載の湾曲
状ワイヤの形成方法。 - 【請求項6】 前記ピン状ワイヤの形成は、キャピラリ
と共に上下動する第1ワイヤクランパと上下動しない第
2ワイヤクランパを有するワイヤボンディング装置を用
い、第2ワイヤクランパ及び第1ワイヤクランパを通し
てキャピラリにワイヤが挿通され、前記第2ワイヤクラ
ンパを開き、前記第1ワイヤクランパを閉じた状態で、
キャピラリに挿通されたワイヤの先端にボールを形成し
た後、前記第1ワイヤクランパを開き、前記ワイヤに掛
けられているバックテンションの作用によってボールが
キャピラリの下端に当接し、次にキャピラリ及び第1ワ
イヤクランパを下降させ、続いて第2ワイヤクランパを
閉じてからキャピラリ及び第1ワイヤクランパを上昇さ
せてキャピラリの下端よりワイヤを延在させ、次に第1
ワイヤクランパを閉じ、第2ワイヤクランパを開いた状
態でワイヤボンディング装置に設けた傷付け手段によっ
て前記ボールと前記キャピラリ間のワイヤ部分に傷を付
け、続いて第1ワイヤクランパを開いてキャピラリ及び
第1ワイヤクランパを下降させて、前記ボールを前記キ
ャピラリを用いて電子回路素子等の電極パッドにボンデ
ィングし、次にキャピラリ及び第1ワイヤクランパを上
昇させ、この上昇途中で第1ワイヤクランパを閉じてワ
イヤを上方に引っ張って前記傷部分よりワイヤを切断し
て形成することを特徴とする請求項1、2又は3記載の
湾曲状ワイヤの形成方法。
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