JP2003051515A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディングツールとホーンとの強固で安定
した結合状態を長期にわたり保持し、さらに、ボンディ
ングツールとホーンとの接触面積の増加を図ることで、
金属細線先端部に効率よく超音波エネルギーを伝達する
ことができ、接続強度の向上とより安定したワイヤボン
ディングとを可能とするワイヤボンディング装置を提供
する。 【解決手段】 ホーン８の先端部に、取り付け孔９と超
音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付け孔９
に貫通するように穿設されたビス孔１０を形成し、セッ
トビス１１で取り付け孔９に挿入するキャピラリ１の外
周面の一部を直接押圧する。キャピラリ１の外周面には
雄ねじを螺刻し、ホーン８の先端部に穿設された取り付
け孔９の内面には雌ねじを螺刻する。キャピラリ１の雄
ねじと取り付け孔９の内面の雌ねじとが、螺嵌するよう
にキャピラリ１を取り付け孔９に挿入する。
した結合状態を長期にわたり保持し、さらに、ボンディ
ングツールとホーンとの接触面積の増加を図ることで、
金属細線先端部に効率よく超音波エネルギーを伝達する
ことができ、接続強度の向上とより安定したワイヤボン
ディングとを可能とするワイヤボンディング装置を提供
する。 【解決手段】 ホーン８の先端部に、取り付け孔９と超
音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付け孔９
に貫通するように穿設されたビス孔１０を形成し、セッ
トビス１１で取り付け孔９に挿入するキャピラリ１の外
周面の一部を直接押圧する。キャピラリ１の外周面には
雄ねじを螺刻し、ホーン８の先端部に穿設された取り付
け孔９の内面には雌ねじを螺刻する。キャピラリ１の雄
ねじと取り付け孔９の内面の雌ねじとが、螺嵌するよう
にキャピラリ１を取り付け孔９に挿入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造分野に
関するものであり、特に半導体チップの電極パッドと、
パッケージや基板もしくはリードフレームなどの外部導
出リードとを金属細線にて電気的に接続するためのワイ
ヤボンディング装置に関する。
関するものであり、特に半導体チップの電極パッドと、
パッケージや基板もしくはリードフレームなどの外部導
出リードとを金属細線にて電気的に接続するためのワイ
ヤボンディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップの電極パッドもしくはパッ
ケージなどの外部導出リードと金属細線とを接続するボ
ンディング方法としては、ワイヤボンディング法が主流
であり、このワイヤボンディング法のうち、ボンディン
グツールの一形態であるキャピラリを用いてボンディン
グを行うネイルヘッド・ワイヤボンディング法において
は、熱圧着方式と超音波方式とを併用した超音波熱圧着
方式が主流である。
ケージなどの外部導出リードと金属細線とを接続するボ
ンディング方法としては、ワイヤボンディング法が主流
であり、このワイヤボンディング法のうち、ボンディン
グツールの一形態であるキャピラリを用いてボンディン
グを行うネイルヘッド・ワイヤボンディング法において
は、熱圧着方式と超音波方式とを併用した超音波熱圧着
方式が主流である。
【０００３】ワイヤボンディング装置は、超音波振動子
によって超音波振動するホーンと、ホーンの先端部に取
り付けられ、金属細線が挿通するボンディングツールと
から構成される。超音波振動する金属細線の先端部を、
半導体チップの電極パッドもしくはパッケージなどの外
部導出リードの接続部に当接させると摩擦熱が発生し、
この摩擦熱と加圧力とにより、金属細線先端部が電極パ
ッドもしくはパッケージなどの外部導出リードの接続部
に加熱圧着される。
によって超音波振動するホーンと、ホーンの先端部に取
り付けられ、金属細線が挿通するボンディングツールと
から構成される。超音波振動する金属細線の先端部を、
半導体チップの電極パッドもしくはパッケージなどの外
部導出リードの接続部に当接させると摩擦熱が発生し、
この摩擦熱と加圧力とにより、金属細線先端部が電極パ
ッドもしくはパッケージなどの外部導出リードの接続部
に加熱圧着される。
【０００４】近年、半導体チップの多端子化と小チップ
化に伴い、電極パッドの面積は縮小化の方向にあるた
め、電極パッドもしくはパッケージなどの外部導出リー
ドと金属細線との接続部における単位面積当りの接続強
度を向上させなければ、従来と同等以上の接続信頼性を
確保することが困難となってきている。
化に伴い、電極パッドの面積は縮小化の方向にあるた
め、電極パッドもしくはパッケージなどの外部導出リー
ドと金属細線との接続部における単位面積当りの接続強
度を向上させなければ、従来と同等以上の接続信頼性を
確保することが困難となってきている。
【０００５】この接続部における金属細線の単位面積当
りの接続強度を向上させるためには、超音波振動子から
出力された超音波振動を、損失なく確実に金属細線に伝
えることが不可欠であり、このためには、ボンディング
ツールの取り付け部分における超音波振動の減衰を抑制
し、金属細線に効率よく超音波エネルギーを伝達するこ
とが必要である。超音波振動の減衰を抑制する観点か
ら、現在では、ホーンの材料として、超硬合金が用いら
れている。またボンディングツールも、同様の理由か
ら、セラミック、人工宝石あるいはＷＣ（炭化タングス
テン）などの超硬質材料が用いられている。
りの接続強度を向上させるためには、超音波振動子から
出力された超音波振動を、損失なく確実に金属細線に伝
えることが不可欠であり、このためには、ボンディング
ツールの取り付け部分における超音波振動の減衰を抑制
し、金属細線に効率よく超音波エネルギーを伝達するこ
とが必要である。超音波振動の減衰を抑制する観点か
ら、現在では、ホーンの材料として、超硬合金が用いら
れている。またボンディングツールも、同様の理由か
ら、セラミック、人工宝石あるいはＷＣ（炭化タングス
テン）などの超硬質材料が用いられている。
【０００６】ところで、長時間ボンディングを繰り返す
うちに、ボンディングツールの貫通孔には金属細線の詰
まりが生じたり、またボンディングツール自体の破損が
生じたりすることから、ワイヤボンディング装置の構造
は、ボンディングツールをホーン先端部にあるボンディ
ングツールの取り付け部分からの着脱が可能で、交換が
容易となるように設計されている。
うちに、ボンディングツールの貫通孔には金属細線の詰
まりが生じたり、またボンディングツール自体の破損が
生じたりすることから、ワイヤボンディング装置の構造
は、ボンディングツールをホーン先端部にあるボンディ
ングツールの取り付け部分からの着脱が可能で、交換が
容易となるように設計されている。
【０００７】図３は、従来のワイヤボンディング装置の
ホーン先端部にあるキャピラリ５１の取り付け部分の概
略図である。図３（ａ）はキャピラリ５１の取り付け方
法を示す斜視図であり、図３（ｂ）はキャピラリ５１を
取り付けた状態における図３（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’
の断面図である。キャピラリ５１は、セラミックあるい
は人工宝石などの超硬質材料からなり、先端に略円錐部
５２を有する直径１〜２ｍｍの略円柱状の部材であり、
略中心に貫通孔５３を有する。貫通孔５３の直径は、使
用する金属細線によって異なるが、概ね５０μｍ程度で
ある。また貫通孔５３のワイヤー供給側５４は、金属細
線を挿通しやすいように略すり鉢状に座ぐりを形成して
あることが一般的である。基部が超音波振動子に連結さ
れたホーン５８は、その先端部に、軸方向にわたって設
けられたすり割り６４と、すり割り６４中に上下方向に
穿設されたキャピラリ５１の取り付け孔５９と、すり割
り６４と略直交する方向に開口しホーン５８を貫通する
ようにホーン側面に穿設された止めねじ穴６５とを有す
る。キャピラリ５１は、取り付け孔５９に挿入され、止
めねじ６６を用いて締め付けることによりホーン５８に
固定されている。
ホーン先端部にあるキャピラリ５１の取り付け部分の概
略図である。図３（ａ）はキャピラリ５１の取り付け方
法を示す斜視図であり、図３（ｂ）はキャピラリ５１を
取り付けた状態における図３（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’
の断面図である。キャピラリ５１は、セラミックあるい
は人工宝石などの超硬質材料からなり、先端に略円錐部
５２を有する直径１〜２ｍｍの略円柱状の部材であり、
略中心に貫通孔５３を有する。貫通孔５３の直径は、使
用する金属細線によって異なるが、概ね５０μｍ程度で
ある。また貫通孔５３のワイヤー供給側５４は、金属細
線を挿通しやすいように略すり鉢状に座ぐりを形成して
あることが一般的である。基部が超音波振動子に連結さ
れたホーン５８は、その先端部に、軸方向にわたって設
けられたすり割り６４と、すり割り６４中に上下方向に
穿設されたキャピラリ５１の取り付け孔５９と、すり割
り６４と略直交する方向に開口しホーン５８を貫通する
ようにホーン側面に穿設された止めねじ穴６５とを有す
る。キャピラリ５１は、取り付け孔５９に挿入され、止
めねじ６６を用いて締め付けることによりホーン５８に
固定されている。
【０００８】また図４は、特開平８−１６２５０７号公
報に開示されたワイヤボンディング装置のホーン先端部
にあるキャピラリ７１の取り付け部分の概略図である。
図４（ａ）はキャピラリ７１の取り付け方法を示す斜視
図であり、図４（ｂ）はキャピラリ７１を取り付けた状
態における図４（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図であ
る。基部が超音波振動子に連結されたホーン７８の先端
部に、上下方向に貫通して形成されたキャピラリ７１の
取り付け穴７９と、ホーン７８の先端から開口し、取り
付け穴７９に貫通しているビス穴８０とを設けている。
キャピラリ７１は、取り付け穴７９に、ボンディングス
テージ面に略垂直に取り付けられ、ビス穴８０からセッ
トビス８１を用いてキャピラリ７１上部側面を、ホーン
７８の軸方向に向かって締め付けることにより固定され
ている。
報に開示されたワイヤボンディング装置のホーン先端部
にあるキャピラリ７１の取り付け部分の概略図である。
図４（ａ）はキャピラリ７１の取り付け方法を示す斜視
図であり、図４（ｂ）はキャピラリ７１を取り付けた状
態における図４（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図であ
る。基部が超音波振動子に連結されたホーン７８の先端
部に、上下方向に貫通して形成されたキャピラリ７１の
取り付け穴７９と、ホーン７８の先端から開口し、取り
付け穴７９に貫通しているビス穴８０とを設けている。
キャピラリ７１は、取り付け穴７９に、ボンディングス
テージ面に略垂直に取り付けられ、ビス穴８０からセッ
トビス８１を用いてキャピラリ７１上部側面を、ホーン
７８の軸方向に向かって締め付けることにより固定され
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図３に示す取り付け方
法によると、キャピラリ５１とホーン５８との固定は、
単にホーン先端部のすり割り６４を止めねじ６６によっ
て締め付けているにすぎないため、キャピラリ５１の外
周面全面が、取り付け孔５９の内面全面と接することに
はならず、キャピラリ５１が必ずしもホーン５８に密着
しないこととなり、キャピラリ５１とホーン５８との取
り付け部分において、超音波振動が減衰し、金属細線先
端部に効率よく超音波振動エネルギーを伝えることがで
きず、ワイヤボンディングの接続強度の向上が図れな
い。
法によると、キャピラリ５１とホーン５８との固定は、
単にホーン先端部のすり割り６４を止めねじ６６によっ
て締め付けているにすぎないため、キャピラリ５１の外
周面全面が、取り付け孔５９の内面全面と接することに
はならず、キャピラリ５１が必ずしもホーン５８に密着
しないこととなり、キャピラリ５１とホーン５８との取
り付け部分において、超音波振動が減衰し、金属細線先
端部に効率よく超音波振動エネルギーを伝えることがで
きず、ワイヤボンディングの接続強度の向上が図れな
い。
【００１０】そして、ボンディングを繰返すうちに、す
り割り６４の部分における弾性により、キャピラリ５１
と取り付け孔５９との間に隙間が発生し、キャピラリ５
１とホーン５８との取り付け部分において、さらに超音
波振動の減衰が増加し、安定したボンディングの継続に
問題が生じる。
り割り６４の部分における弾性により、キャピラリ５１
と取り付け孔５９との間に隙間が発生し、キャピラリ５
１とホーン５８との取り付け部分において、さらに超音
波振動の減衰が増加し、安定したボンディングの継続に
問題が生じる。
【００１１】また図４に示す取り付け方法によると、キ
ャピラリ７１を、ホーン７８の上下方向に貫通したキャ
ピラリ７１の取り付け穴７９に挿入するため、キャピラ
リ７１の外周面全面が、取り付け穴７９の内面全面と接
することにはなるが、セットビス８１は、ホーン７８の
軸方向に取り付けられるので、超音波振動の加圧力によ
り、セットビス８１のねじが徐々に緩められてしまい、
この方法による固定でも、安定したボンディングの継続
に問題が生じる。超音波振動によって、セットビス８１
のねじの緩みが発生するのは、ねじ類は、締め付けられ
た状態において、ねじ部に構成された山部のわずかな弾
性変形によって発生する歪応力と、接触面の状態とによ
って生じる摩擦力によって締結効果を発揮するので、締
結されたねじの軸方向に圧力が加わると、締結効果が減
少するためである。この原理は、ショックドライバやハ
ンマドライバにより、締結されたねじの軸方向に撃力を
与え、固着したねじやボルト類を解く例などに応用され
ている原理と同様のものである。
ャピラリ７１を、ホーン７８の上下方向に貫通したキャ
ピラリ７１の取り付け穴７９に挿入するため、キャピラ
リ７１の外周面全面が、取り付け穴７９の内面全面と接
することにはなるが、セットビス８１は、ホーン７８の
軸方向に取り付けられるので、超音波振動の加圧力によ
り、セットビス８１のねじが徐々に緩められてしまい、
この方法による固定でも、安定したボンディングの継続
に問題が生じる。超音波振動によって、セットビス８１
のねじの緩みが発生するのは、ねじ類は、締め付けられ
た状態において、ねじ部に構成された山部のわずかな弾
性変形によって発生する歪応力と、接触面の状態とによ
って生じる摩擦力によって締結効果を発揮するので、締
結されたねじの軸方向に圧力が加わると、締結効果が減
少するためである。この原理は、ショックドライバやハ
ンマドライバにより、締結されたねじの軸方向に撃力を
与え、固着したねじやボルト類を解く例などに応用され
ている原理と同様のものである。
【００１２】本発明の目的は、ボンディングツールとホ
ーンとの強固で安定した結合状態を長期にわたり保持
し、さらに、ボンディングツールとホーンとの接触面積
の増加を図ることで、金属細線先端部に効率よく超音波
エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上とよ
り安定したワイヤボンディングを可能とするワイヤボン
ディング装置を提供することである。
ーンとの強固で安定した結合状態を長期にわたり保持
し、さらに、ボンディングツールとホーンとの接触面積
の増加を図ることで、金属細線先端部に効率よく超音波
エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上とよ
り安定したワイヤボンディングを可能とするワイヤボン
ディング装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属細線が挿
通するボンディングツールと、超音波振動し、振動方向
に略垂直に取り付け孔が形成されるホーンとを有し、ホ
ーンの前記取り付け孔に、ボンディングツールが挿入し
て取り付けられるワイヤボンディング装置において、前
記ホーンは、前記取り付け孔と超音波振動方向との双方
に対して略垂直で、前記取り付け孔に貫通するように穿
設されたねじ孔を有し、前記ねじ孔に螺入したセットビ
スを用いて、前記ボンディングツールを前記ホーンに固
定することを特徴とするワイヤボンディング装置であ
る。
通するボンディングツールと、超音波振動し、振動方向
に略垂直に取り付け孔が形成されるホーンとを有し、ホ
ーンの前記取り付け孔に、ボンディングツールが挿入し
て取り付けられるワイヤボンディング装置において、前
記ホーンは、前記取り付け孔と超音波振動方向との双方
に対して略垂直で、前記取り付け孔に貫通するように穿
設されたねじ孔を有し、前記ねじ孔に螺入したセットビ
スを用いて、前記ボンディングツールを前記ホーンに固
定することを特徴とするワイヤボンディング装置であ
る。
【００１４】本発明に従えば、取り付け孔と超音波振動
方向との双方に対して略垂直で、取り付け孔に貫通する
ように穿設されているねじ孔に、螺入したセットビスを
用いて、ボンディングツールをホーンに固定するので、
超音波振動の加圧力によって発生するねじの緩みを防止
することができ、ボンディングツールとホーンとの強固
で安定した結合状態を長期にわたり保持することができ
る。これにより、ホーン先端部にあるボンディングツー
ルの取り付け部分での超音波振動の減衰を抑制し、金属
細線先端部に効率よく超音波エネルギーを伝達すること
ができ、接続強度の向上とより安定したワイヤボンディ
ングを可能とすることができる。
方向との双方に対して略垂直で、取り付け孔に貫通する
ように穿設されているねじ孔に、螺入したセットビスを
用いて、ボンディングツールをホーンに固定するので、
超音波振動の加圧力によって発生するねじの緩みを防止
することができ、ボンディングツールとホーンとの強固
で安定した結合状態を長期にわたり保持することができ
る。これにより、ホーン先端部にあるボンディングツー
ルの取り付け部分での超音波振動の減衰を抑制し、金属
細線先端部に効率よく超音波エネルギーを伝達すること
ができ、接続強度の向上とより安定したワイヤボンディ
ングを可能とすることができる。
【００１５】また本発明は、金属細線が挿通するボンデ
ィングツールと、超音波振動し、振動方向に略垂直に取
り付け孔が形成されるホーンとを有し、ホーンの前記取
り付け孔に、ボンディングツールが挿入して取り付けら
れるワイヤボンディング装置において、前記ホーンは、
前記取り付け孔に貫通するように穿設されたねじ孔を有
し、前記ボンディングツールの外周面に凹凸を形成し、
前記取り付け孔の内面に前記凹凸に噛み合う凹凸を形成
して、前記ボンディングツールと前記ホーンとの接触面
積を増加させるとともに、前記ねじ孔に螺入したセット
ビスを用いて、前記ボンディングツールを前記ホーンに
固定することを特徴とするワイヤボンディング装置であ
る。
ィングツールと、超音波振動し、振動方向に略垂直に取
り付け孔が形成されるホーンとを有し、ホーンの前記取
り付け孔に、ボンディングツールが挿入して取り付けら
れるワイヤボンディング装置において、前記ホーンは、
前記取り付け孔に貫通するように穿設されたねじ孔を有
し、前記ボンディングツールの外周面に凹凸を形成し、
前記取り付け孔の内面に前記凹凸に噛み合う凹凸を形成
して、前記ボンディングツールと前記ホーンとの接触面
積を増加させるとともに、前記ねじ孔に螺入したセット
ビスを用いて、前記ボンディングツールを前記ホーンに
固定することを特徴とするワイヤボンディング装置であ
る。
【００１６】本発明に従えば、ボンディングツールの外
周面に凹凸を形成し、取り付け孔の内面に前記凹凸に噛
み合う凹凸を形成するので、ボンディングツールとホー
ンとの接触面積の増加を図ることができる。そして、セ
ットビスを用いて、ボンディングツールをホーンに固定
するので、ボンディングツールとホーンとの固定をより
確実にすることができる。これにより、ホーン先端部に
あるボンディングツールの取り付け部分での超音波振動
の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音波エネ
ルギーを伝達することができ、接続強度の向上とより安
定したワイヤボンディングを可能とすることができる。
周面に凹凸を形成し、取り付け孔の内面に前記凹凸に噛
み合う凹凸を形成するので、ボンディングツールとホー
ンとの接触面積の増加を図ることができる。そして、セ
ットビスを用いて、ボンディングツールをホーンに固定
するので、ボンディングツールとホーンとの固定をより
確実にすることができる。これにより、ホーン先端部に
あるボンディングツールの取り付け部分での超音波振動
の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音波エネ
ルギーを伝達することができ、接続強度の向上とより安
定したワイヤボンディングを可能とすることができる。
【００１７】また本発明は、前記ボンディングツールの
外周面に雄ねじを螺刻し、前記取り付け孔の内面に雌ね
じを螺刻し、前記ボンディングツールを前記取り付け孔
に螺嵌させることを特徴とする。
外周面に雄ねじを螺刻し、前記取り付け孔の内面に雌ね
じを螺刻し、前記ボンディングツールを前記取り付け孔
に螺嵌させることを特徴とする。
【００１８】本発明に従えば、ボンディングツールの外
周面に雄ねじを螺刻し、取り付け孔の内面に雌ねじを螺
刻し、ボンディングツールを取り付け孔に螺嵌させるの
で、ボンディングツールとホーンとの接触面積の増加を
図ることができ、ボンディングツールとホーンとの固定
をより確実にすることができる。これにより、ホーン先
端部にあるボンディングツールの取り付け部分での超音
波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音
波エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上と
より安定したワイヤボンディングを可能とすることがで
きる。
周面に雄ねじを螺刻し、取り付け孔の内面に雌ねじを螺
刻し、ボンディングツールを取り付け孔に螺嵌させるの
で、ボンディングツールとホーンとの接触面積の増加を
図ることができ、ボンディングツールとホーンとの固定
をより確実にすることができる。これにより、ホーン先
端部にあるボンディングツールの取り付け部分での超音
波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音
波エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上と
より安定したワイヤボンディングを可能とすることがで
きる。
【００１９】また本発明は、前記ボンディングツールの
外周面に溝を形成し、前記取り付け孔の内面に前記溝に
嵌め合う突条を形成し、前記ボンディングツールと前記
取り付け孔とを嵌合せしめることを特徴とする。
外周面に溝を形成し、前記取り付け孔の内面に前記溝に
嵌め合う突条を形成し、前記ボンディングツールと前記
取り付け孔とを嵌合せしめることを特徴とする。
【００２０】本発明に従えば、ボンディングツールの外
周面に溝を形成し、取り付け孔の内面に前記溝に嵌め合
う突条を形成し、ボンディングツールと取り付け孔とを
嵌合せしめるので、ボンディングツールとホーンとの接
触面積の増加を図ることができ、ボンディングツールと
ホーンとの固定をより確実にすることができる。これに
より、ホーン先端部にあるボンディングツールの取り付
け部分での超音波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部
に効率よく超音波エネルギーを伝達することができ、接
続強度の向上とより安定したワイヤボンディングを可能
とすることができる。
周面に溝を形成し、取り付け孔の内面に前記溝に嵌め合
う突条を形成し、ボンディングツールと取り付け孔とを
嵌合せしめるので、ボンディングツールとホーンとの接
触面積の増加を図ることができ、ボンディングツールと
ホーンとの固定をより確実にすることができる。これに
より、ホーン先端部にあるボンディングツールの取り付
け部分での超音波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部
に効率よく超音波エネルギーを伝達することができ、接
続強度の向上とより安定したワイヤボンディングを可能
とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるワイヤボンディング装置のホーン先端部にあるキャ
ピラリ１の取り付け部分の概略図である。図１（ａ）は
キャピラリ１の取り付け方法を示した斜視図であり、図
１（ｂ）はキャピラリ１を取り付けた状態における図１
（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図である。なお、キャ
ピラリ１は、ボンディングツールの一形態であり、ネイ
ルヘッド・ワイヤボンディング法に用いられるものであ
る。
あるワイヤボンディング装置のホーン先端部にあるキャ
ピラリ１の取り付け部分の概略図である。図１（ａ）は
キャピラリ１の取り付け方法を示した斜視図であり、図
１（ｂ）はキャピラリ１を取り付けた状態における図１
（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図である。なお、キャ
ピラリ１は、ボンディングツールの一形態であり、ネイ
ルヘッド・ワイヤボンディング法に用いられるものであ
る。
【００２２】キャピラリ１は、セラミックあるいは人工
宝石などの超硬質材料からなり、先端に略円錐部２を有
する直径１〜２ｍｍの円柱状部材であり、略中心に貫通
孔３を有する。貫通孔３の直径は、使用する金属細線に
よって異なるが、概ね５０μｍ程度である。また貫通孔
３のワイヤー供給側４は、金属細線を挿通しやすいよう
に略すり鉢状に座ぐりを形成してあることが一般的であ
る。
宝石などの超硬質材料からなり、先端に略円錐部２を有
する直径１〜２ｍｍの円柱状部材であり、略中心に貫通
孔３を有する。貫通孔３の直径は、使用する金属細線に
よって異なるが、概ね５０μｍ程度である。また貫通孔
３のワイヤー供給側４は、金属細線を挿通しやすいよう
に略すり鉢状に座ぐりを形成してあることが一般的であ
る。
【００２３】基端部が超音波振動子に連結されたホーン
８の側面には、その先端部に、軸線に垂直に上下方向に
穿設されたキャピラリ１の取り付け孔９と、取り付け孔
９と超音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付
け孔９に貫通するように穿設されたビス孔１０とを形成
する。キャピラリ１とホーン８との固定は、ビス孔１０
に螺入したセットビス１１を用いて、取り付け孔９に挿
入するキャピラリ１の外周面の一部を直接押圧すること
による。これにより、超音波振動の加圧力によって発生
するねじの緩みを防止することができ、従来のワイヤボ
ンディング装置におけるキャピラリの取り付け部分より
も、キャピラリとホーンとの固定をより強固で確実にす
ることができる。
８の側面には、その先端部に、軸線に垂直に上下方向に
穿設されたキャピラリ１の取り付け孔９と、取り付け孔
９と超音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付
け孔９に貫通するように穿設されたビス孔１０とを形成
する。キャピラリ１とホーン８との固定は、ビス孔１０
に螺入したセットビス１１を用いて、取り付け孔９に挿
入するキャピラリ１の外周面の一部を直接押圧すること
による。これにより、超音波振動の加圧力によって発生
するねじの緩みを防止することができ、従来のワイヤボ
ンディング装置におけるキャピラリの取り付け部分より
も、キャピラリとホーンとの固定をより強固で確実にす
ることができる。
【００２４】キャピラリ１の外周面には、凹凸を形成
し、取り付け孔９の内面には、前記凹凸に噛み合う凹凸
を形成することで、キャピラリ１とホーン８との接触面
積の増加を図ることができる。図１に示す実施形態で
は、キャピラリ１の略円柱部分５の外周面に、キャピラ
リ１の直径と同軸に螺旋状に連続する１つ以上の溝６ａ
と、１つ以上の突条７ａを形成することにより、雄ねじ
を螺刻する。溝６ａの間隔および突条７ａの間隔は、Ｊ
ＩＳ（日本工業規格）もしくはＩＳＯ（国際標準化機
構）規格などのねじ規格に基づき形成することが望まし
い。ホーン８の先端部に穿設された取り付け孔９の内面
には、取り付け孔９の直径と同心円方向で螺旋状に連続
する１つ以上の突条６ｂと、１つ以上の溝７ｂを形成す
ることにより、雌ねじを螺刻する。突条６ｂの間隔およ
び溝７ｂの間隔は、溝６ａの間隔および突条７ａの間隔
と合致するように形成する。
し、取り付け孔９の内面には、前記凹凸に噛み合う凹凸
を形成することで、キャピラリ１とホーン８との接触面
積の増加を図ることができる。図１に示す実施形態で
は、キャピラリ１の略円柱部分５の外周面に、キャピラ
リ１の直径と同軸に螺旋状に連続する１つ以上の溝６ａ
と、１つ以上の突条７ａを形成することにより、雄ねじ
を螺刻する。溝６ａの間隔および突条７ａの間隔は、Ｊ
ＩＳ（日本工業規格）もしくはＩＳＯ（国際標準化機
構）規格などのねじ規格に基づき形成することが望まし
い。ホーン８の先端部に穿設された取り付け孔９の内面
には、取り付け孔９の直径と同心円方向で螺旋状に連続
する１つ以上の突条６ｂと、１つ以上の溝７ｂを形成す
ることにより、雌ねじを螺刻する。突条６ｂの間隔およ
び溝７ｂの間隔は、溝６ａの間隔および突条７ａの間隔
と合致するように形成する。
【００２５】そして、キャピラリ１を回転させながら、
キャピラリ１の雄ねじと取り付け孔９の内面の雌ねじと
が、螺嵌するように、キャピラリ１を取り付け孔９に挿
入する。これにより、従来のワイヤボンディング装置に
おけるキャピラリの取り付け部分よりも、キャピラリと
ホーンとの接触面積の増加を図ることができる。
キャピラリ１の雄ねじと取り付け孔９の内面の雌ねじと
が、螺嵌するように、キャピラリ１を取り付け孔９に挿
入する。これにより、従来のワイヤボンディング装置に
おけるキャピラリの取り付け部分よりも、キャピラリと
ホーンとの接触面積の増加を図ることができる。
【００２６】図２は、本発明の実施の他の形態であるワ
イヤボンディング装置のホーン先端部にあるキャピラリ
１の取り付け部分の概略図である。図２（ａ）はキャピ
ラリ１の取り付け方法を示した斜視図であり、図２
（ｂ）はキャピラリ１を取り付けた状態における図２
（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図である。キャピラリ
１の材質や形状および寸法は、図１に示す本発明の実施
の一形態と同様である。
イヤボンディング装置のホーン先端部にあるキャピラリ
１の取り付け部分の概略図である。図２（ａ）はキャピ
ラリ１の取り付け方法を示した斜視図であり、図２
（ｂ）はキャピラリ１を取り付けた状態における図２
（ａ）の切断面線Ａ−Ａ’の断面図である。キャピラリ
１の材質や形状および寸法は、図１に示す本発明の実施
の一形態と同様である。
【００２７】基端部が超音波振動子に連結されたホーン
８の側面には、その先端部に、軸線に垂直に上下方向に
穿設されたキャピラリ１の取り付け孔９と、取り付け孔
９と超音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付
け孔９に貫通するように穿設されたビス孔１０とを形成
する。キャピラリ１とホーン８との固定は、ビス孔１０
に、螺入したセットビス１１を用いて、取り付け孔９に
挿入するキャピラリ１の外周面の一部を直接押圧するこ
とによる。これにより、超音波振動の加圧力によって発
生するねじの緩みを防止することができ、従来のワイヤ
ボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部分よ
りも、キャピラリとホーンとの固定をより強固で確実に
することができる。
８の側面には、その先端部に、軸線に垂直に上下方向に
穿設されたキャピラリ１の取り付け孔９と、取り付け孔
９と超音波振動方向との双方に対して略垂直で、取り付
け孔９に貫通するように穿設されたビス孔１０とを形成
する。キャピラリ１とホーン８との固定は、ビス孔１０
に、螺入したセットビス１１を用いて、取り付け孔９に
挿入するキャピラリ１の外周面の一部を直接押圧するこ
とによる。これにより、超音波振動の加圧力によって発
生するねじの緩みを防止することができ、従来のワイヤ
ボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部分よ
りも、キャピラリとホーンとの固定をより強固で確実に
することができる。
【００２８】キャピラリ１の外周面には、凹凸を形成
し、取り付け孔９の内面には、前記凹凸に噛み合う凹凸
を形成することで、キャピラリ１とホーン８との接触面
積の増加を図ることができる。図２に示す実施形態で
は、キャピラリ１の略円柱部分５の外周面に、キャピラ
リ１の軸方向と平行に複数の独立した溝１２ａと、突条
１３ａとを交互に形成する。溝１２ａの間隔および突条
１３ａの間隔は、円周の１２分の１〜３分の１程度に形
成することが望ましい。ホーン８の先端部に穿設された
取り付け孔９の内面には、挿入するキャピラリ１の軸方
向と平行に、溝１２ａに嵌め合う複数の独立した突条１
２ｂと、突条１３ａに嵌め合う複数の独立した溝１３ｂ
とを交互に形成する。突条１２ｂの間隔および溝１３ｂ
の間隔は、溝１２ａの間隔および突条１３ａの間隔と合
致するように形成する。
し、取り付け孔９の内面には、前記凹凸に噛み合う凹凸
を形成することで、キャピラリ１とホーン８との接触面
積の増加を図ることができる。図２に示す実施形態で
は、キャピラリ１の略円柱部分５の外周面に、キャピラ
リ１の軸方向と平行に複数の独立した溝１２ａと、突条
１３ａとを交互に形成する。溝１２ａの間隔および突条
１３ａの間隔は、円周の１２分の１〜３分の１程度に形
成することが望ましい。ホーン８の先端部に穿設された
取り付け孔９の内面には、挿入するキャピラリ１の軸方
向と平行に、溝１２ａに嵌め合う複数の独立した突条１
２ｂと、突条１３ａに嵌め合う複数の独立した溝１３ｂ
とを交互に形成する。突条１２ｂの間隔および溝１３ｂ
の間隔は、溝１２ａの間隔および突条１３ａの間隔と合
致するように形成する。
【００２９】そして、溝１２ａと突条１２ｂ、突条１３
ａと溝１３ｂとが、それぞれ嵌合するように、キャピラ
リ１を取り付け孔９に挿入する。これにより、従来のワ
イヤボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部
分よりも、キャピラリとホーンとの接触面積の増加を図
ることができる。
ａと溝１３ｂとが、それぞれ嵌合するように、キャピラ
リ１を取り付け孔９に挿入する。これにより、従来のワ
イヤボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部
分よりも、キャピラリとホーンとの接触面積の増加を図
ることができる。
【００３０】なお、溝１２ａの間隔および突条１３ａの
間隔によっては、キャピラリ１とホーン８との固定のた
めセットビス１１により直接押圧されるのは、キャピラ
リ１の外周面の一部である突条１３ａではなく、溝１２
ａの場合もある。この場合においても同様に、従来のワ
イヤボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部
分よりも、キャピラリとホーンとの固定をより確実にす
ることができる。
間隔によっては、キャピラリ１とホーン８との固定のた
めセットビス１１により直接押圧されるのは、キャピラ
リ１の外周面の一部である突条１３ａではなく、溝１２
ａの場合もある。この場合においても同様に、従来のワ
イヤボンディング装置におけるキャピラリの取り付け部
分よりも、キャピラリとホーンとの固定をより確実にす
ることができる。
【００３１】以上、本発明の実施の形態に基づき具体的
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可
能であることは言うまでもない。たとえば、ボンディン
グツールは、本発明の実施の形態として図示したよう
に、超音波熱圧着方式において用いられるキャピラリに
限定されるものではなく、超音波方式において用いられ
るウェッジであってもよい。
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可
能であることは言うまでもない。たとえば、ボンディン
グツールは、本発明の実施の形態として図示したよう
に、超音波熱圧着方式において用いられるキャピラリに
限定されるものではなく、超音波方式において用いられ
るウェッジであってもよい。
【００３２】またキャピラリ１を固定するセットビス１
１のビス孔１０は、ホーン先端部にホーン８の軸方向に
穿設することも可能である。
１のビス孔１０は、ホーン先端部にホーン８の軸方向に
穿設することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ホーン先
端部にあるボンディングツールの取り付け部分での超音
波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音
波エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上と
より安定したワイヤボンディングを可能とすることがで
きる。
端部にあるボンディングツールの取り付け部分での超音
波振動の減衰を抑制し、金属細線先端部に効率よく超音
波エネルギーを伝達することができ、接続強度の向上と
より安定したワイヤボンディングを可能とすることがで
きる。
【図１】本発明の実施の一形態であるワイヤボンディン
グ装置のホーン先端部にあるキャピラリ１の取り付け部
分の概略図である。
グ装置のホーン先端部にあるキャピラリ１の取り付け部
分の概略図である。
【図２】本発明の実施の他の形態であるワイヤボンディ
ング装置のホーン先端部にあるキャピラリ１の取り付け
部分の概略図である。
ング装置のホーン先端部にあるキャピラリ１の取り付け
部分の概略図である。
【図３】従来のワイヤボンディング装置のホーン先端部
にあるキャピラリ５１の取り付け部分の概略図である。
にあるキャピラリ５１の取り付け部分の概略図である。
【図４】従来のワイヤボンディング装置のホーン先端部
にあるキャピラリ７１の取り付け部分の概略図である。
にあるキャピラリ７１の取り付け部分の概略図である。
１ キャピラリ
２ キャピラリの略円錐部
３ 貫通孔
４ 貫通孔のワイヤー供給側
５ キャピラリの略円柱部分
６ａ，７ｂ 溝
６ｂ，７ａ 突条
８ ホーン
９ キャピラリの取り付け孔
１０ ビス孔
１１ セットビス
１２ａ，１３ｂ 溝
１２ｂ，１３ａ 突条
Claims (4)
- 【請求項１】 金属細線が挿通するボンディングツール
と、超音波振動し、振動方向に略垂直に取り付け孔が形
成されるホーンとを有し、ホーンの前記取り付け孔に、
ボンディングツールが挿入して取り付けられるワイヤボ
ンディング装置において、 前記ホーンは、前記取り付け孔と超音波振動方向との双
方に対して略垂直で、前記取り付け孔に貫通するように
穿設されたねじ孔を有し、前記ねじ孔に螺入したセット
ビスを用いて、前記ボンディングツールを前記ホーンに
固定することを特徴とするワイヤボンディング装置。 - 【請求項２】 金属細線が挿通するボンディングツール
と、超音波振動し、振動方向に略垂直に取り付け孔が形
成されるホーンとを有し、ホーンの前記取り付け孔に、
ボンディングツールが挿入して取り付けられるワイヤボ
ンディング装置において、 前記ホーンは、前記取り付け孔に貫通するように穿設さ
れたねじ孔を有し、前記ボンディングツールの外周面に
凹凸を形成し、前記取り付け孔の内面に前記凹凸に噛み
合う凹凸を形成して、前記ボンディングツールと前記ホ
ーンとの接触面積を増加させるとともに、前記ねじ孔に
螺入したセットビスを用いて、前記ボンディングツール
を前記ホーンに固定することを特徴とするワイヤボンデ
ィング装置。 - 【請求項３】 前記ボンディングツールの外周面に雄ね
じを螺刻し、前記取り付け孔の内面に雌ねじを螺刻し、
前記ボンディングツールを前記取り付け孔に螺嵌させる
ことを特徴とする請求項１または２記載のワイヤボンデ
ィング装置。 - 【請求項４】 前記ボンディングツールの外周面に溝を
形成し、前記取り付け孔の内面に前記溝に嵌め合う突条
を形成し、前記ボンディングツールと前記取り付け孔と
を嵌合せしめることを特徴とする請求項１または２記載
のワイヤボンディング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235751A JP2003051515A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ワイヤボンディング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235751A JP2003051515A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ワイヤボンディング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003051515A true JP2003051515A (ja) | 2003-02-21 |
Family
ID=19067146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001235751A Pending JP2003051515A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | ワイヤボンディング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003051515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010005427A1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Wire bonding tool with improved transducer interface |
| CN111630647A (zh) * | 2018-01-30 | 2020-09-04 | 株式会社新川 | 打线接合装置 |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001235751A patent/JP2003051515A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010005427A1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Wire bonding tool with improved transducer interface |
| CN111630647A (zh) * | 2018-01-30 | 2020-09-04 | 株式会社新川 | 打线接合装置 |
| CN111630647B (zh) * | 2018-01-30 | 2023-06-23 | 株式会社新川 | 打线接合装置 |
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