JP2004128226A - ワイヤボンディング用ツール及びワイヤボンディング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】残渣によってワイヤを傷つけることなく、ワイヤを被接続体に確実に接続する。
【解決手段】ワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、ワイヤを収容する案内溝14を有する。案内溝14は、第1溝部14aと第2溝部14bとを有する。第1溝部14aでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触せず、ワイヤの上部にワイヤの残渣を収容するための空間が形成されるような断面形状を有する。一方、第2溝部14bでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触し、ワイヤと被接続体とを確実に接続するための圧力がワイヤに印加されるような断面形状を有する。
【選択図】 図1
【解決手段】ワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、ワイヤを収容する案内溝14を有する。案内溝14は、第1溝部14aと第2溝部14bとを有する。第1溝部14aでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触せず、ワイヤの上部にワイヤの残渣を収容するための空間が形成されるような断面形状を有する。一方、第2溝部14bでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触し、ワイヤと被接続体とを確実に接続するための圧力がワイヤに印加されるような断面形状を有する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤボンディング用ツール及びワイヤボンディング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウムなどのワイヤ(リード細線)を電極などの被接続体に接続する場合、ワイヤボンディング装置(ワイヤボンダ)が一般的に使用される。
ワイヤボンダは、先端部からワイヤを繰り出すウェッジと呼ばれるワイヤボンディング用ツールを備えている。
【0003】
ワイヤを被接続体に接続する場合、先端から繰り出されたワイヤをウェッジで被接続体に押圧し、ウェッジに超音波振動を印加する。これにより、ワイヤが押しつぶされた状態で被接続体に接合する。
【0004】
ワイヤボンディングを連続して行うと、ウェッジにワイヤの残渣(アルミニウムなどの糟)が付着する場合がある。
ウェッジにワイヤの残渣が付着していると、ワイヤを被接続体に押圧する際、残渣によってワイヤが傷つき、ワイヤに亀裂が生じる場合がある。
【0005】
そこで従来は、先端から繰り出されたワイヤを所定位置に配置するためにウェッジの先端に形成された案内溝の上部全体に、残渣を収容するための空間(空隙部)を形成している(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平2−94646号公報(2頁右下欄〜3頁左上欄、及び、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、空隙部が存在する部分では、ワイヤを被接続体に押圧するための力がワイヤに伝わらない。このため、案内溝の上部全体に空隙部を形成すると、ワイヤを被接続体に押圧する力が小さくなり、ワイヤの接続不良が発生するという問題がある。
【0008】
以上のように、残渣を収容するための空間を案内溝の上部全体に形成する方法では、残渣によるワイヤの傷防止と、ワイヤの被接続体への確実な接続と、を同時に実現することができない。
【0009】
従って、本発明は、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続するワイヤボンディング用ツール及びワイヤボンディング方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点にかかるワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧し、該ワイヤに超音波振動を印加することにより、該ワイヤを該被接続体に接続するワイヤボンディング用ツールであって、ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有する、ことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【0012】
前記第1溝は、ワイヤを被接続体に押圧した場合に、該第1溝の底に、該ワイヤの残渣を収容するための空間が形成されるような断面形状を有してもよい。
【0013】
前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、前記第1溝は、その一端が前記貫通孔につながっていてもよい。
【0014】
前記ワイヤボンディング用ツールは、2つの前記第1溝を有し、前記第2溝は、2つの前記第1溝の間に形成されていてもよい。
【0015】
前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、前記第1溝の一方は、その一端が前記貫通孔につながっていてもよい。
【0016】
前記第2溝の長さは、該第2溝の長さと前記第1溝の長さとの和の50〜90%の範囲内に設定されてもよい。
【0017】
前記第1溝の断面形状は三角形であり、前記第2溝の断面形状は半円形であってもよい。
【0018】
本発明の第2の観点にかかるワイヤボンディング方法は、底面からワイヤを繰り出すワイヤボンディング用ツールを用いてワイヤを被接続体に接続するワイヤボンディング方法であって、前記ワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有し、前記ワイヤボンディング方法は、前記第1溝及び前記第2溝に前記ワイヤを収容して、前記ワイヤボンディング用ツールで前記ワイヤを前記被接続体に押圧する押圧工程と、前記ワイヤが前記被接続体に押圧された状態で、該ワイヤに超音波振動を印加する振動印加工程と、を備える、ことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツールについて図面を参照して説明する。
図1(a)から図1(d)は、本実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツール(ウェッジ)の構成を示す図である。
【0020】
なお、図1(b)は、図1(a)に示したウェッジの中央を紙面に平行に切断した場合の断面図である。また、図1(c)は、図1(a)のウェッジをA−A線で切断した場合の断面図であり、図1(d)は、図1(a)のウェッジをB−B線で切断した場合の断面図である。
【0021】
図1(a)に示すように、ウェッジは、その底部に平坦面11と傾斜面12とを有する。
平坦面11は、アルミニウムなどから形成されたワイヤを電極などの被接続体に押圧する際、被接続体の表面に対して平行に配置される。
傾斜面12は、平坦面11に対して所定の角度αだけ傾斜して形成されている。本実施の形態では、角度αが約15度に設定されている。
【0022】
また、ウェッジの内部には、ワイヤを繰り出すための繰出用孔13が形成されている。
繰出用孔13は、図1(b)に示すように、平坦面11と傾斜面12との境界部分から平坦面11に対して斜めにウェッジを貫通するように形成されている。
【0023】
また、平坦面11には、ワイヤを被接続体に押圧する際、ワイヤを所定位置に配置するための案内溝14が形成されている。
案内溝14は、図1(b)に示すように、平坦面11と傾斜面12との境界部分からウェッジの側壁に渡って一直線に形成されており、境界部分において繰出用孔13につながっている。
【0024】
また、図2に示すように、案内溝14は、平坦面11及び案内溝14に対して垂直に形成された穴から構成されるセパレート部15によって2つの部分(第1溝部14a、第2溝部14b)に区切られている。なお、図2は、図1(b)において丸で囲んだ部分の拡大図である。
【0025】
第1溝部14aは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、案内溝14の内壁とワイヤの表面との間に間隙が形成されるような断面形状及び断面形状のサイズを有する。
【0026】
例えば、第1溝部14aの断面形状は図1(c)に示すような三角形に設定され、幅W1及び高さH1はワイヤの直径よりも小さく設定される。ワイヤの直径が127μmである場合、幅W1は例えば81.9μmに、高さH1は例えば71μmに設定される。
【0027】
これにより、第1溝部14aでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触せず、ワイヤボンディングを連続して行うことにより発生する残渣を収容して外部に排出するための空間(間隙)が形成される。その結果、発生した残渣によってワイヤが傷つくことを防止できる。
【0028】
一方、第2溝部14bは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、案内溝14の内壁全体がワイヤの表面に接触するような断面形状及び断面形状のサイズを有する。
【0029】
例えば、第2溝部14bの断面形状は図1(d)に示すような半円形に設定され、幅W2はワイヤの直径よりも若干大きく設定され、高さH2は第1溝部14aの高さH1よりも小さく設定されている。ワイヤの直径が127μmである場合、幅W2は例えば128μmに、高さH2は例えば64μmに設定される。
【0030】
これにより、第2溝部14bでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触し、ワイヤと被接続体とを確実に接続するのに十分な圧力をワイヤに印加することができる。
【0031】
また、第1溝部14aの長さも、発生する残渣によってワイヤが傷つくのを防止できるように設定され、第2溝部14bの長さも、ワイヤと被接続体とを確実に接続するのに十分な圧力がワイヤに印加されるように設定される。
【0032】
ただし、第1溝部14aと第2溝部14bのそれぞれの長さは、互いの長さに応じて設定される。具体的には、ウェッジの大きさに限りがあるため、第1溝部14aを長く設定すると第2溝部14bが短くなり、第1溝部14aを短く設定すると第2溝部14bが長くなる。
【0033】
図3に示すように、第2溝部14bの長さL2を長く設定すると、ワイヤに印加される圧力が強くなり、ワイヤの接続強度が増加する。しかし、第1溝部14aの長さL1が短くなるため、発生した残渣の全てをワイヤの上部に形成された間隙に収容することができず、ワイヤに生じる亀裂の発生率が増加する。
【0034】
一方、第2溝部14bの長さL2を短く設定すると、第1溝部14aの長さL1が長くなるので、発生した残渣を除去しやすくなり、ワイヤに生じる亀裂の発生率が減少する。しかし、第2溝部14bの長さL2が短いため、ワイヤに印加される圧力が弱くなり、ワイヤの接続強度が減少する。
【0035】
以上のことから、第2溝部14bの長さ比率(L2/(L1+L2)×100)が50〜90(%)の範囲内、望ましくは70〜90(%)の範囲内、になるように第1溝部14a及び第2溝部14bの長さを設定する。
【0036】
以上のように形成されたウェッジを用いることにより、図4(a)〜図4(c)に示すように、第1溝部14aでは、被接続体2上に押圧されたワイヤ1の上部に残渣を収容する間隙3が形成され、第2溝部14bでは、案内溝14の内壁の全体がワイヤ1に接触する。これにより、残渣によってワイヤ1が傷つくのを防止すると共に、ワイヤ1を被接続体2に確実に接続することができる。
【0037】
次に、以上のように形成されたウェッジを用いてワイヤを被接続体に接続する場合の手順について説明する。
なお、以下に示すワイヤボンディングは、例えば、図示せぬコンピュータが予め提供されたプログラムに従って、図示せぬワイヤ供給装置、駆動モータ、及び、超音波振動発生器などを制御することにより行われる。
【0038】
初めに、図5(a)に示すように、繰出用孔13を介して、ウェッジの先端から所定の長さだけワイヤ1が繰り出される。
次に、図5(b)に示すように、ウェッジが、ワイヤ1を挟んで被接続体2上に下降する。この際、ワイヤ1は、所定位置からずれないように案内溝14内に収容される。
【0039】
そして、ウェッジを介して所定の圧力がワイヤ1に印加され、ワイヤ1が被接続体2に押圧される。
この際、案内溝14が上記した構成を有するので、ワイヤ1の残渣は第1溝部14a内に収容され、ワイヤ1が残渣によって傷つけられることがない。また、第2溝部14bでは、ワイヤ1と被接続体2とを確実に接続するのに十分な圧力がワイヤに印加される。
【0040】
続いて、ウェッジを介して所定周波数の超音波振動がワイヤ1に印加され、ワイヤ1が被接続体2に接続される(ファーストボンディング)。なお、超音波振動の方向は、被接続体2に押圧されたワイヤ1に実質的に平行である。
次に、ウェッジは、図5(c)に示すように上昇して、ワイヤ1のループを作りながら、図5(d)に示すように次の被接続体2上に移動する。
【0041】
そして、上記と同様に、所定の圧力及び所定の超音波振動が、ウェッジを介してワイヤ1に印加され、ワイヤ1と次の被接続体2とが接続される(セカンドボンディング)。
【0042】
この場合も、上記と同様に、ワイヤ1は、残渣によって傷つくことなく、被接続体2に確実に接続される。これにより、2つの被接続体2が、ワイヤ1によって電気的に接続される。
【0043】
その後、図5(e)に示すようにウェッジが上昇し、図5(f)に示すようにワイヤ1が切断される。
以上のように、第1溝部14a及び第2溝部14bから構成された案内溝14を有するウェッジを用いることにより、ワイヤの残渣でワイヤを傷つけることなく、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【0044】
なお、上記した実施の形態では、第1溝部14aが、ワイヤの残渣が付着しやすい繰出用孔13の近傍にのみ形成されている場合を示した。しかし、図6に示すように、第2溝部14bの両側に第1溝部14aを形成してもよい。
【0045】
この場合も、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続するためには、第2溝部14bの長さ比率(L2/(L1+L2)×100)が50〜90(%)の範囲内、望ましくは70〜90(%)の範囲内、になるように第1溝部14a及び第2溝部14bの長さを設定する。即ち、1つの第1溝部14aの長さL1は、第2溝部14bの長さL2の1/18〜1/2の範囲内、望ましくは1/18〜3/14の範囲内、に設定される。
【0046】
また、発生した残渣によってワイヤが傷つくのを防止できれば、第1溝部14aの断面形状は上記した三角形でなくてもよい。例えば、台形や半楕円形などであってもよい。
【0047】
また、案内溝14は、第1溝部14aにおいて、例えば図7に示すように、第2溝部14bと実質的に同一の断面形状を有する溝16aと、残渣を収容するための第2の溝16bと、から構成されてもよい。このようにしても、ワイヤが残渣によって傷つくことを防止できる。
【0048】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツール(ウェッジ)の構成図である。
【図2】図1のウェッジに形成された案内溝の拡大図である。
【図3】図2に示した案内溝を構成する第2溝部の長さと、ワイヤ接続強度及び亀裂の発生率と、の関係を示す図である。
【図4】ワイヤが案内溝に接触している状態を示す図である。
【図5】図1のウェッジを用いてワイヤを被接続体に接続する場合の手順を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態にかかるウェッジの他の構成を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態にかかるウェッジの他の構成を示す図である。
【符号の説明】
11 平坦面
12 傾斜面
13 繰出用孔
14 案内溝
14a 第1溝部
14b 第2溝部
15 セパレート部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤボンディング用ツール及びワイヤボンディング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウムなどのワイヤ(リード細線)を電極などの被接続体に接続する場合、ワイヤボンディング装置(ワイヤボンダ)が一般的に使用される。
ワイヤボンダは、先端部からワイヤを繰り出すウェッジと呼ばれるワイヤボンディング用ツールを備えている。
【0003】
ワイヤを被接続体に接続する場合、先端から繰り出されたワイヤをウェッジで被接続体に押圧し、ウェッジに超音波振動を印加する。これにより、ワイヤが押しつぶされた状態で被接続体に接合する。
【0004】
ワイヤボンディングを連続して行うと、ウェッジにワイヤの残渣(アルミニウムなどの糟)が付着する場合がある。
ウェッジにワイヤの残渣が付着していると、ワイヤを被接続体に押圧する際、残渣によってワイヤが傷つき、ワイヤに亀裂が生じる場合がある。
【0005】
そこで従来は、先端から繰り出されたワイヤを所定位置に配置するためにウェッジの先端に形成された案内溝の上部全体に、残渣を収容するための空間(空隙部)を形成している(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平2−94646号公報(2頁右下欄〜3頁左上欄、及び、第2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、空隙部が存在する部分では、ワイヤを被接続体に押圧するための力がワイヤに伝わらない。このため、案内溝の上部全体に空隙部を形成すると、ワイヤを被接続体に押圧する力が小さくなり、ワイヤの接続不良が発生するという問題がある。
【0008】
以上のように、残渣を収容するための空間を案内溝の上部全体に形成する方法では、残渣によるワイヤの傷防止と、ワイヤの被接続体への確実な接続と、を同時に実現することができない。
【0009】
従って、本発明は、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続するワイヤボンディング用ツール及びワイヤボンディング方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点にかかるワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧し、該ワイヤに超音波振動を印加することにより、該ワイヤを該被接続体に接続するワイヤボンディング用ツールであって、ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有する、ことを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【0012】
前記第1溝は、ワイヤを被接続体に押圧した場合に、該第1溝の底に、該ワイヤの残渣を収容するための空間が形成されるような断面形状を有してもよい。
【0013】
前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、前記第1溝は、その一端が前記貫通孔につながっていてもよい。
【0014】
前記ワイヤボンディング用ツールは、2つの前記第1溝を有し、前記第2溝は、2つの前記第1溝の間に形成されていてもよい。
【0015】
前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、前記第1溝の一方は、その一端が前記貫通孔につながっていてもよい。
【0016】
前記第2溝の長さは、該第2溝の長さと前記第1溝の長さとの和の50〜90%の範囲内に設定されてもよい。
【0017】
前記第1溝の断面形状は三角形であり、前記第2溝の断面形状は半円形であってもよい。
【0018】
本発明の第2の観点にかかるワイヤボンディング方法は、底面からワイヤを繰り出すワイヤボンディング用ツールを用いてワイヤを被接続体に接続するワイヤボンディング方法であって、前記ワイヤボンディング用ツールは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有し、前記ワイヤボンディング方法は、前記第1溝及び前記第2溝に前記ワイヤを収容して、前記ワイヤボンディング用ツールで前記ワイヤを前記被接続体に押圧する押圧工程と、前記ワイヤが前記被接続体に押圧された状態で、該ワイヤに超音波振動を印加する振動印加工程と、を備える、ことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツールについて図面を参照して説明する。
図1(a)から図1(d)は、本実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツール(ウェッジ)の構成を示す図である。
【0020】
なお、図1(b)は、図1(a)に示したウェッジの中央を紙面に平行に切断した場合の断面図である。また、図1(c)は、図1(a)のウェッジをA−A線で切断した場合の断面図であり、図1(d)は、図1(a)のウェッジをB−B線で切断した場合の断面図である。
【0021】
図1(a)に示すように、ウェッジは、その底部に平坦面11と傾斜面12とを有する。
平坦面11は、アルミニウムなどから形成されたワイヤを電極などの被接続体に押圧する際、被接続体の表面に対して平行に配置される。
傾斜面12は、平坦面11に対して所定の角度αだけ傾斜して形成されている。本実施の形態では、角度αが約15度に設定されている。
【0022】
また、ウェッジの内部には、ワイヤを繰り出すための繰出用孔13が形成されている。
繰出用孔13は、図1(b)に示すように、平坦面11と傾斜面12との境界部分から平坦面11に対して斜めにウェッジを貫通するように形成されている。
【0023】
また、平坦面11には、ワイヤを被接続体に押圧する際、ワイヤを所定位置に配置するための案内溝14が形成されている。
案内溝14は、図1(b)に示すように、平坦面11と傾斜面12との境界部分からウェッジの側壁に渡って一直線に形成されており、境界部分において繰出用孔13につながっている。
【0024】
また、図2に示すように、案内溝14は、平坦面11及び案内溝14に対して垂直に形成された穴から構成されるセパレート部15によって2つの部分(第1溝部14a、第2溝部14b)に区切られている。なお、図2は、図1(b)において丸で囲んだ部分の拡大図である。
【0025】
第1溝部14aは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、案内溝14の内壁とワイヤの表面との間に間隙が形成されるような断面形状及び断面形状のサイズを有する。
【0026】
例えば、第1溝部14aの断面形状は図1(c)に示すような三角形に設定され、幅W1及び高さH1はワイヤの直径よりも小さく設定される。ワイヤの直径が127μmである場合、幅W1は例えば81.9μmに、高さH1は例えば71μmに設定される。
【0027】
これにより、第1溝部14aでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触せず、ワイヤボンディングを連続して行うことにより発生する残渣を収容して外部に排出するための空間(間隙)が形成される。その結果、発生した残渣によってワイヤが傷つくことを防止できる。
【0028】
一方、第2溝部14bは、ワイヤを被接続体に押圧する際に、案内溝14の内壁全体がワイヤの表面に接触するような断面形状及び断面形状のサイズを有する。
【0029】
例えば、第2溝部14bの断面形状は図1(d)に示すような半円形に設定され、幅W2はワイヤの直径よりも若干大きく設定され、高さH2は第1溝部14aの高さH1よりも小さく設定されている。ワイヤの直径が127μmである場合、幅W2は例えば128μmに、高さH2は例えば64μmに設定される。
【0030】
これにより、第2溝部14bでは、被接続体に押圧されたワイヤが案内溝14の底に接触し、ワイヤと被接続体とを確実に接続するのに十分な圧力をワイヤに印加することができる。
【0031】
また、第1溝部14aの長さも、発生する残渣によってワイヤが傷つくのを防止できるように設定され、第2溝部14bの長さも、ワイヤと被接続体とを確実に接続するのに十分な圧力がワイヤに印加されるように設定される。
【0032】
ただし、第1溝部14aと第2溝部14bのそれぞれの長さは、互いの長さに応じて設定される。具体的には、ウェッジの大きさに限りがあるため、第1溝部14aを長く設定すると第2溝部14bが短くなり、第1溝部14aを短く設定すると第2溝部14bが長くなる。
【0033】
図3に示すように、第2溝部14bの長さL2を長く設定すると、ワイヤに印加される圧力が強くなり、ワイヤの接続強度が増加する。しかし、第1溝部14aの長さL1が短くなるため、発生した残渣の全てをワイヤの上部に形成された間隙に収容することができず、ワイヤに生じる亀裂の発生率が増加する。
【0034】
一方、第2溝部14bの長さL2を短く設定すると、第1溝部14aの長さL1が長くなるので、発生した残渣を除去しやすくなり、ワイヤに生じる亀裂の発生率が減少する。しかし、第2溝部14bの長さL2が短いため、ワイヤに印加される圧力が弱くなり、ワイヤの接続強度が減少する。
【0035】
以上のことから、第2溝部14bの長さ比率(L2/(L1+L2)×100)が50〜90(%)の範囲内、望ましくは70〜90(%)の範囲内、になるように第1溝部14a及び第2溝部14bの長さを設定する。
【0036】
以上のように形成されたウェッジを用いることにより、図4(a)〜図4(c)に示すように、第1溝部14aでは、被接続体2上に押圧されたワイヤ1の上部に残渣を収容する間隙3が形成され、第2溝部14bでは、案内溝14の内壁の全体がワイヤ1に接触する。これにより、残渣によってワイヤ1が傷つくのを防止すると共に、ワイヤ1を被接続体2に確実に接続することができる。
【0037】
次に、以上のように形成されたウェッジを用いてワイヤを被接続体に接続する場合の手順について説明する。
なお、以下に示すワイヤボンディングは、例えば、図示せぬコンピュータが予め提供されたプログラムに従って、図示せぬワイヤ供給装置、駆動モータ、及び、超音波振動発生器などを制御することにより行われる。
【0038】
初めに、図5(a)に示すように、繰出用孔13を介して、ウェッジの先端から所定の長さだけワイヤ1が繰り出される。
次に、図5(b)に示すように、ウェッジが、ワイヤ1を挟んで被接続体2上に下降する。この際、ワイヤ1は、所定位置からずれないように案内溝14内に収容される。
【0039】
そして、ウェッジを介して所定の圧力がワイヤ1に印加され、ワイヤ1が被接続体2に押圧される。
この際、案内溝14が上記した構成を有するので、ワイヤ1の残渣は第1溝部14a内に収容され、ワイヤ1が残渣によって傷つけられることがない。また、第2溝部14bでは、ワイヤ1と被接続体2とを確実に接続するのに十分な圧力がワイヤに印加される。
【0040】
続いて、ウェッジを介して所定周波数の超音波振動がワイヤ1に印加され、ワイヤ1が被接続体2に接続される(ファーストボンディング)。なお、超音波振動の方向は、被接続体2に押圧されたワイヤ1に実質的に平行である。
次に、ウェッジは、図5(c)に示すように上昇して、ワイヤ1のループを作りながら、図5(d)に示すように次の被接続体2上に移動する。
【0041】
そして、上記と同様に、所定の圧力及び所定の超音波振動が、ウェッジを介してワイヤ1に印加され、ワイヤ1と次の被接続体2とが接続される(セカンドボンディング)。
【0042】
この場合も、上記と同様に、ワイヤ1は、残渣によって傷つくことなく、被接続体2に確実に接続される。これにより、2つの被接続体2が、ワイヤ1によって電気的に接続される。
【0043】
その後、図5(e)に示すようにウェッジが上昇し、図5(f)に示すようにワイヤ1が切断される。
以上のように、第1溝部14a及び第2溝部14bから構成された案内溝14を有するウェッジを用いることにより、ワイヤの残渣でワイヤを傷つけることなく、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【0044】
なお、上記した実施の形態では、第1溝部14aが、ワイヤの残渣が付着しやすい繰出用孔13の近傍にのみ形成されている場合を示した。しかし、図6に示すように、第2溝部14bの両側に第1溝部14aを形成してもよい。
【0045】
この場合も、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続するためには、第2溝部14bの長さ比率(L2/(L1+L2)×100)が50〜90(%)の範囲内、望ましくは70〜90(%)の範囲内、になるように第1溝部14a及び第2溝部14bの長さを設定する。即ち、1つの第1溝部14aの長さL1は、第2溝部14bの長さL2の1/18〜1/2の範囲内、望ましくは1/18〜3/14の範囲内、に設定される。
【0046】
また、発生した残渣によってワイヤが傷つくのを防止できれば、第1溝部14aの断面形状は上記した三角形でなくてもよい。例えば、台形や半楕円形などであってもよい。
【0047】
また、案内溝14は、第1溝部14aにおいて、例えば図7に示すように、第2溝部14bと実質的に同一の断面形状を有する溝16aと、残渣を収容するための第2の溝16bと、から構成されてもよい。このようにしても、ワイヤが残渣によって傷つくことを防止できる。
【0048】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、残渣によってワイヤが傷つくのを防止すると共に、ワイヤを被接続体に確実に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるワイヤボンディング用ツール(ウェッジ)の構成図である。
【図2】図1のウェッジに形成された案内溝の拡大図である。
【図3】図2に示した案内溝を構成する第2溝部の長さと、ワイヤ接続強度及び亀裂の発生率と、の関係を示す図である。
【図4】ワイヤが案内溝に接触している状態を示す図である。
【図5】図1のウェッジを用いてワイヤを被接続体に接続する場合の手順を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態にかかるウェッジの他の構成を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態にかかるウェッジの他の構成を示す図である。
【符号の説明】
11 平坦面
12 傾斜面
13 繰出用孔
14 案内溝
14a 第1溝部
14b 第2溝部
15 セパレート部
Claims (8)
- ワイヤを被接続体に押圧し、該ワイヤに超音波振動を印加することにより、該ワイヤを該被接続体に接続するワイヤボンディング用ツールであって、
ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、
前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、
前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、
前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有する、
ことを特徴とするワイヤボンディング用ツール。 - 前記第1溝は、ワイヤを被接続体に押圧した場合に、該第1溝の底に、該ワイヤの残渣を収容するための空間が形成されるような断面形状を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤボンディング用ツール。
- 前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、
前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、
前記第1溝は、その一端が前記貫通孔につながっている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のワイヤボンディング用ツール。 - 前記ワイヤボンディング用ツールは、2つの前記第1溝を有し、
前記第2溝は、2つの前記第1溝の間に形成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のワイヤボンディング用ツール。 - 前記第1溝及び前記第2溝は、前記ワイヤボンディング用ツールの底面に形成され、
前記ワイヤボンディング用ツールは、該ワイヤボンディング用ツールの底面から前記ワイヤを繰り出すための貫通孔を有し、
前記第1溝の一方は、その一端が前記貫通孔につながっている、
ことを特徴とする請求項4に記載のワイヤボンディング用ツール。 - 前記第2溝の長さは、該第2溝の長さと前記第1溝の長さとの和の50〜90%の範囲内に設定される、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のワイヤボンディング用ツール。
- 前記第1溝の断面形状は三角形であり、前記第2溝の断面形状は半円形である、ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のワイヤボンディング用ツール。
- 底面からワイヤを繰り出すワイヤボンディング用ツールを用いてワイヤを被接続体に接続するワイヤボンディング方法であって、
前記ワイヤボンディング用ツールは、
ワイヤを被接続体に押圧する際に、該ワイヤが収容される第1溝と第2溝とを有し、
前記第1溝と前記第2溝は、一直線上に形成され、
前記第1溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第1溝の底に接触しないような断面形状を有し、
前記第2溝は、被接続体に押圧されたワイヤが該第2溝の底に接触するような断面形状を有し、
前記ワイヤボンディング方法は、
前記第1溝及び前記第2溝に前記ワイヤを収容して、前記ワイヤボンディング用ツールで前記ワイヤを前記被接続体に押圧する押圧工程と、
前記ワイヤが前記被接続体に押圧された状態で、該ワイヤに超音波振動を印加する振動印加工程と、
を備える、ことを特徴とするワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
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CN114094481A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-02-25 | 海南电网有限责任公司三亚供电局 | 一种互感器穿线自动调节装置 |
-
2002
- 2002-10-02 JP JP2002290388A patent/JP2004128226A/ja active Pending
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CN114094481B (zh) * | 2021-12-02 | 2024-04-19 | 海南电网有限责任公司三亚供电局 | 一种互感器穿线自动调节装置 |
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