JP2006196597A - 電子装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケースにおける平坦な基準面上に、回路基板およびコネクタを搭載し、回路基板上のパッドとコネクタ上のパッドとしてのターミナルとをボンディングワイヤにより接続してなる電子装置において、ワイヤボンディングにおけるボンダーの干渉を防止し、適切に小型化を図る。
【解決手段】 回路基板２０上のパッド２１のボンディング面とコネクタ３０上のターミナル３１のボンディング面とは、互いに平行であって且つケース１０の基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっており、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー５００の移動する方向が、傾斜面としてのボンディング面における基準面１１に近い部位から遠い部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ケースに第１の部材および第２の部材を搭載し、これら両部材上のパッド間をボンディングワイヤにより接続してなる電子装置およびそのような電子装置の製造方法に関する。

図１１は、従来のこの種の一般的な電子装置の製造方法におけるボンディング方法を示す概略断面図である。

図１１に示されるように、この電子装置は、部材搭載面としての平坦な基準面１１を有するケース１０を備えており、このケース１０の基準面１１上には、第１の部材としての回路基板２０、および第２の部材としてのコネクタ３０が搭載されている。

そして、回路基板２０上およびコネクタ３０上には、それぞれパッド２１、３１が設けられている。この回路基板２０上のパッド２１は、はんだや導電性接着剤で接着されたものであり、コネクタ３０上のパッド３１は、コネクタ３０にインサート成形されたターミナル３１である。

なお、それ以外にも、このようなパッドとしては、導体のみで形成された電極であってもよい。そして、これら両部材２０、３０のパッド２１、３１同士がボンディングワイヤ４０により接続されるようになっている。

また、回路基板には、マイコンや、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサなどの各種の部品２２、２３が実装されており、これら部品２２、２３が実装された回路基板２０は、ボンディングワイヤ４０、コネクタ３０を介して外部と電気的に接続されている。

ここで、ボンディングワイヤ４０の形成は、ボンディング装置におけるボンダー５００を介して行われる。

このボンダー５００は、ボンディングワイヤ４０を押さえるボンダーヘッド５１０と、ワイヤ４０を導くためのワイヤガイド５２０とからなり、これらが一体に移動できるようになっている。

図１１においては、ワイヤボンディングは、たとえば次のようにして行われる。

ボンダー５００を回路基板２０のパッド２１のボンディング面上に位置させ（図１１（ａ）参照）、ここで第１ボンディングを行った後、ボンダー５００をコネクタ３０のパッド３１上まで移動させることでボンディングワイヤ４０を引き回し、そこで、第２ボンディングを行う。

その後、さらに、図１１（ｂ）に示されるように、ボンディングワイヤ４０をカットするために、コネクタ３０のパッド３１上から、ボンダー５００をケース１０の側壁側へステップバックさせる。

こうして、１回のボンディングが完了し、両パッド２１、３１がボンディングワイヤ４０により接続される。ボンディングワイヤ４０は、通常複数本あるため、上記ボンディングが繰り返し行われる。

ここで、従来では、図１１に示されるように、両部材２０、３０のパッド２１、３１は、そのボンディング面がケース１０の基準面１１に平行であるため、ボンダー５００がワイヤカット時においてステップバックする方向も、このケース１０の基準面１１に平行であった。

そのため、図１１（ｂ）に示されるように、ボンダー５００のステップバック時において、当該基準面１１から突出するケース１０の側壁に、ボンダー５００があたって干渉する恐れがある。

特に、ワイヤガイド５２０とケース１０の側壁とが平行でないため、ケース１０の側壁が高くなるにつれて、ボンダー５００とケース１０の側壁との距離Ｌ１が狭くなりがちであり、干渉する恐れが大きい。

そこで、従来のこの種の電子装置では、このボンダー５００の干渉を回避するために、ボンダー５００とケース１０の側壁との距離Ｌ１を、大きくとる必要が生じており、それゆえ、ケース１０の小型化を図る上で障害となっていた。

一方、図１２に示されるように、上記図１１と同様の電子装置において、第１ボンディングと第２ボンディングの位置を、上記図１１の場合とは逆にした場合にも、同じような小型化の障害となる問題が生じる。

図１２においては、ボンダー５００をコネクタ３０のパッド３１のボンディング面上に位置させ（図１２（ａ）参照）、ここで第１ボンディングを行った後、ボンダー５００を回路基板２０のパッド２１上まで移動させることでワイヤ４０を引き回し、そこで第２ボンディングを行う。

その後、さらに、図１２（ｂ）に示されるようにボンディングワイヤ４０をカットするために、回路基板２０のパッド２１上から、ボンダー５００をケース１０の側壁とは反対側へステップバックさせる。

こうして、１回のボンディングが完了し、両パッド２１、３１がボンディングワイヤ４０により接続される。この場合も、ボンディングワイヤ４０は、通常複数本あるため、上記ボンディングが繰り返し行われる。

また、この場合においても、図１２に示されるように、両部材２０、３０のパッド２１、３１は、そのボンディング面がケース１０の基準面１１に平行であるため、ボンダー５００がワイヤカット時においてステップバックする方向も、ケース１０の基準面１１に平行である。

そのため、図１２（ｂ）に示されるように、ボンダー５００のステップバック時において、当該基準面１１から突出する回路基板２０上の部品２２に、ボンダー５００があたって干渉する恐れがある。

そこで、このような場合には、従来のこの種の電子装置では、このボンダー５００の干渉を回避するために、ボンダー５００と回路基板２０上の部品２２との距離Ｌ２（図１２（ｂ）参照）を、大きくとる必要が生じており、それゆえ、回路基板２０の小型化を図る上で障害となっていた。

このように、従来のこの種の電子装置においては、ワイヤボンディングの際、ボンダーのステップバック時に第１および第２の部材上の凸部やケースに、ボンダーがあたって干渉することを防止するために、第１および第２の部材やケースを大型化する必要が生じており、装置の小型化や高密度実装化が困難であった。

一方で、従来より、ワイヤボンディングの際に生じるボンダーの干渉を回避する目的で、第１ボンディング側である半導体チップ上のパッドに対して、第２ボンディング側となるセラミックパッケージのパッドを傾けた構成としたものが提案されている（特許文献１参照）。

このものは、半導体チップ上のパッドに第１ボンディングを行った後に、セラミックパッケージ本体を支持するステージを傾けて、セラミックパッケージ上のパッドに第２ボンディングを行うものである。
特開平２−１２９３３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているワイヤボンディング方法では、各ボンディング毎すなわち１本のワイヤをボンディングする毎に、ステージを毎回傾ける必要がある。

そのため、ボンディングワイヤの本数が多くなると、ボンディング工程における作業速度が低下し非効率的である。特に、近年、ボンディングワイヤの数は増加傾向にあるため、この問題は顕著になる。さらに、ボンディング装置のステージの構造も複雑になり、コストアップとなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ケースにおける平坦な基準面上に、第１の部材および第２の部材を搭載し、第１の部材上のパッドと第２の部材上のパッドとをボンディングワイヤにより接続してなる電子装置において、ワイヤボンディングにおけるボンダーの干渉を防止し、適切に小型化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、平坦な基準面（１１）を有するケース（１０）と、ケース（１０）の基準面（１１）上に搭載された第１の部材（２０）と、ケース（１０）の基準面（１１）上に搭載された第２の部材（３０）と、を備え、第１の部材（２０）上のパッド（２１）と第２の部材（３０）上のパッド（３１）とがボンディングワイヤ（４０）により接続されてなる電子装置において、第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とは、互いに平行であって且つ基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっていることを特徴としている。

上述したように、従来は、ボンディングワイヤにより接続される両パッドのボンディング面が、ケースの基準面に平行であったので、ボンディング装置のボンダーがワイヤカット時においてステップバックする方向は、当該基準面に平行であった。

そのため、従来では、ボンダーのステップバック時に第１および第２の部材上の凸部やケースに、ボンダーがあたって干渉しやすくなり、それを防ぐために、第１および第２の部材やケースを大型化する必要が生じていた。

本発明では、第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とは、互いに平行であって且つ基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている。

そのため、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー（５００）の移動する方向を、傾斜面としてのボンディング面における基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行えば、ワイヤカットの際においても、ボンダー（５００）を、傾斜したボンディング面における基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かって傾斜方向に沿ってステップバックさせることができる。

つまり、各ボンディング毎に、ケース（１０）を支持するステージ（５３０）の傾きを変えることなく、ボンディングを行うことができる。

そして、ボンダー（５００）のステップバックの方向を、従来のように基準面に平行ではなく、基準面（１１）に対して傾斜させることができるので、ステップバック時においてボンダー（５００）と他部材とが干渉するまでの距離を従来よりも大きくすることができ、ボンダー（５００）の干渉を防止できる。

その結果として、ケース（１０）やそのケース（１０）上の第１の部材（２０）や第２の部材（３０）の小型化が図れる。

このように、本発明によれば、ケース（１０）における平坦な基準面（１１）上に、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）を搭載し、第１の部材（２０）上のパッド（２１）と第２の部材（３０）上のパッド（３１）とをボンディングワイヤ（４０）により接続してなる電子装置において、ワイヤボンディングにおけるボンダー（５００）の干渉を防止し、適切に小型化を図ることができる。

ここにおいて、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の電子装置においては、第１の部材は、回路基板（２０）であり、第２の部材はコネクタ（３０）であるものにできる。

また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の電子装置においては、ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）は、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）に対して、傾斜面を有するパッド（２１、３１）を接合することにより形成されたものにできる。

また、請求項４に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の電子装置においては、ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）は、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）自体に傾斜面を形成することにより形成されたものにできる。

請求項５に記載の発明では、平坦な基準面（１１）を有するケース（１０）を用意し、ケース（１０）の基準面（１１）上に第１の部材（２０）および第２の部材（３０）を搭載した後、第１の部材（２０）上のパッド（２１）と第２の部材（３０）上のパッド（３１）との間でワイヤボンディングを行い、これら両パッドをボンディングワイヤ（４０）により接続するようにした電子装置の製造方法において、次に述べるような点を特徴としている。

すなわち、本製造方法は、第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とが、互いに平行であって且つ基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となるように、両パッド（２１、３１）を形成し、ワイヤボンディング工程では、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー（５００）の移動する方向が、傾斜面としてのボンディング面における基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うことを特徴としている。

本製造方法によれば、ワイヤボンディングにおいて、第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とは、互いに平行であって且つ基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている。

そして、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー（５００）の移動する方向が、前記傾斜面としてのボンディング面における基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うため、ワイヤカットの際においても、ボンダー（５００）を、傾斜したボンディング面における基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かって傾斜方向に沿ってステップバックさせることができる。

つまり、本発明の製造方法によれば、各ボンディング毎に、ケース（１０）を支持するステージ（５３０）の傾きを変えることなく、ボンディングを行うことができるとともに、ボンダー（５００）のステップバックの方向が基準面（１１）に対して傾斜しているので、ステップバック時においてボンダー（５００）と他部材とが干渉するまでの距離を従来よりも大きくすることができ、ボンダー（５００）の干渉を防止できる。

よって、本発明によっても、ケース（１０）における平坦な基準面（１１）上に、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）を搭載し、第１の部材（２０）上のパッド（２１）と第２の部材（３０）上のパッド（３１）とをボンディングワイヤ（４０）により接続してなる電子装置において、ワイヤボンディングにおけるボンダー（５００）の干渉を防止し、適切に小型化を図ることができる。

ここで、請求項６に記載の発明のように、請求項５に記載の電子装置の製造方法においては、第１の部材は、回路基板（２０）であり、第２の部材はコネクタ（３０）であるものにできる。

また、請求項７に記載の発明のように、請求項５または請求項６に記載の電子装置の製造方法においては、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）に対して、傾斜面を有するパッド（２１、３１）を接合することにより、ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）を形成することを特徴とするものにできる。

また、請求項８に記載の発明のように、請求項５または請求項６に記載の電子装置の製造方法においては、第１の部材（２０）および第２の部材（３０）自体に傾斜面を形成することにより、ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）を形成することを特徴とするものにできる。

なお、上記した各発明において、「第１の部材上のパッドのボンディング面と第２の部材上のパッドのボンディング面とが、互いに平行であること」とは、完全な平行のみを意味するものではなく、両ボンディング面のなす角度が±３°以内であれば、平行とみなすものである。

両ボンディング面のなす角度が±３°以内であれば、第１ボンディングと第２ボンディングとの間で、ケースを支持するステージを傾斜させることなく、ボンディングを行うことが、通常のボンディング装置によれば可能だからである。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置１００の概略断面構成を示す図である。限定するものではないが、この電子装置１００は、たとえば、車両のＥＣＵなどに用いられる。

［構成等］
図１に示されるように、この電子装置１００は大きくは、平坦な基準面１１を有するケース１０と、ケース１０の基準面１１上に搭載された第１の部材としての回路基板２０と、ケース１０の基準面１１上に搭載された第２の部材としてのコネクタ３０と、を備え、回路基板２０上のパッド２１とコネクタ３０上のパッド３１とがボンディングワイヤ４０により接続されてなる。

ケース１０は、たとえば、アルミニウムや鉄系金属などからなるもので、内部底面が平板により構成され、平坦な基準面１１となっている。また、図１に示されるように、ケース１０は、この基準面１１から上方に突出する側壁を有している。

回路基板２０は、ケース１０の基準面１１上に搭載され、接着剤などを介してケース１０に固定されている。

また、この第１の部材としての回路基板２０を第１の回路基板２０として、ケース１０の基準面１１には、もう一つの第２の回路基板５０が搭載され、接着剤などを介してケース１０に固定されている。

これら第１および第２の回路基板２０、５０は、セラミック基板やプリント基板などからなるものである。本例では、これら両回路基板２０、５０はセラミック基板からなり、第１の回路基板２０は、制御系の基板であり、第２の回路基板５０は、パワー系の基板である。

これら第１および第２の回路基板２０、５０上には、各種の部品２２、２３、５２が実装されている。

本例では、第１の回路基板２０上には、マイコン２２や抵抗２３が実装されており、第２の回路基板５０上には、ＩＣチップ５２が実装されている。もちろん、各回路基板２０、５０には、例示された以外の部品が搭載されていてもよい。

そして、第１の回路基板２０と第２の回路基板５０とは、互いの回路基板２０、５０における対向部に設けられたパッド２１とパッド５１とをボンディングワイヤ４０を介して、接続することにより、電気的に接続されている。

また、第２の回路基板５０上のＩＣチップ５２と第１の回路基板２０上のパッド２１とがボンディングワイヤ４０を介して電気的に接続されている。

図１に示される例では、両回路基板２０、５０をワイヤボンディングするパッド２１、５１、および、第２の回路基板５０上のＩＣチップ５２とワイヤボンディングされる第１の回路基板２０上のパッド２１については、従来のように、ボンディング面がケース１０の基準面１１と平行になっている。

この両回路基板２０、５０を接続するワイヤ４０は、たとえばアルミニウムや金などからなるワイヤである。本例では、ボンディングワイヤ４０は、アルミニウムからなるワイヤである。

また、コネクタ３０は樹脂などからなるものであって、ターミナル３１が、たとえばインサート成形などにより一体化されてなる。このコネクタ３０は、ケース１０に設けられた穴に挿入されて嵌合することにより、ケース１０に固定されている。

そして、コネクタ３０は、ケース１０の内部にてケース１０の基準面１１の上に突出して位置しており、その基準面１１上の突出部には、ターミナル３１が露出して設けられている。

この露出したターミナル３１の部分は、コネクタ３０のパッドとして構成されている。このターミナル３１は、たとえば、銅系金属などの導電性に優れた金属材料からなるものである。

図示しないが、パッドとして構成されるターミナル３１の端部とは反対側の部位は、コネクタ３０におけるケース１０の下方に位置する部位にまで延びており、外部と接続が可能となっている。

一方、第１の回路基板２０におけるコネクタ３０と対向する部位には、パッド２１が設けられており、当該パッド２１と、上記コネクタ３０のパッドとしてのターミナル３１とがボンディングワイヤ４０を介して接続されている。

この第１の回路基板２０とコネクタ３０とを接続するワイヤ４０は、たとえばアルミニウムや金などからなるワイヤである。本例では、ボンディングワイヤ４０は、アルミニウムからなるワイヤである。

ここで、本実施形態の電子装置１００においては、第１の回路基板２０とコネクタ３０との接続部において、第１の部材としての回路基板２０上のパッド２１のボンディング面と第２の部材としてのコネクタ３０上のパッド３１のボンディング面とは、互いに平行であって且つ基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている。

たとえば、回路基板２０上のパッド２１のボンディング面およびコネクタ３０上のパッドとしてのターミナル３１のボンディング面と、ケース１０の基準面１１とのなす角度は、３０°〜６０°程度、好ましくは４５°である。

なお、第１の回路基板２０および第２の回路基板５０上のパッド２１は、たとえば、はんだや導電性接着剤、Ａｇペーストなどにより電気的・機械的に接着されている。

ここで、パッドの形成方法についての詳細は後述するが、傾斜面を有する第１の回路基板２０のパッド２１は、傾斜面を有するパッド２１を第１の回路基板２０上に接合することにより設けられる。

また、コネクタ３０のパッドとしてのターミナル３１は、ターミナル３１におけるコネクタ３０からの露出部を、コネクタ３０の傾斜面に沿って折り曲げられたものとすることなどにより、上記した傾斜面を構成している。

そして、このような電子装置１００においては、各回路基板１０、２０と外部との電気的なやり取りは、ボンディングワイヤ４０およびコネクタ３０を介して行われるようになっている。

［製造方法等］
次に、本実施形態の電子装置１００の製造方法について、図２も参照して述べる。図２は、本実施形態の製造方法におけるワイヤボンディング工程を説明するための工程図である。

まず、パッド２１および部品２２、２３が設けられた第１の回路基板２０と、パッド５１および部品５２が設けられた第２の回路基板５０とを、ケース１０の基準面１１上に搭載し固定する。また、ケース１０に対して、基準面１１上にパッドとしてのターミナル３１が配置されるように、コネクタ３０を取り付ける。

次に、ワイヤボンディングを行い、各ボンディングワイヤ４０を形成する。ワイヤボンディングは、両回路基板２０、５０間で行うボンディングと、第１の回路基板２０およびコネクタ３０間で行うボンディングとが行われるが、これらのボンディングは、どちらを先に行ってもよい。

ここでは、図２（ａ）に示されるように、両回路基板２０、５０間で行うボンディングを先に行う。ワイヤボンディングは、ボンディング装置におけるボンダー５００を介して行われる。

このボンダー５００は、ボンディングワイヤ４０を押さえるボンダーヘッド５１０と、ワイヤ４０を導くためのワイヤガイド５２０とからなり、これらが一体に移動できるようになっている。

また、図２（ａ）に示されるように、ワイヤボンディングのワークすなわちケース１０は、その底面にてステージ５３０に搭載され、保持されている。このステージ５３０は、ワークを傾斜させることができるようになっている。

そして、このようなボンダー５００を用いて、まず、両回路基板２０、５０間のワイヤボンディングを行う。このとき、ケース１０の基準面１１は、水平になるようにケース１０はステージ５３０に保持された状態で、ボンディングを行う。このワイヤボンディングは、ボンダー５００を用いて通常の方法により行うことができる。

それにより、第２の回路基板５０上のＩＣチップ５２と第１の回路基板２０のパッド２１との間、および、第１の回路基板２０のパッド２１と第２の回路基板５０のパッド５１との間が、ボンディングワイヤ４０により接続される。ここまでの状態が、図２（ａ）に示されている。

次に、ボンダー５００を用いて、第１の部材である第１の回路基板２０のパッド２１と、第２の部材であるコネクタ３０のパッドであるターミナル３１との間でワイヤボンディングを行う。

ここでは、図２（ｂ）に示されるように、ケース１０の底面１０ａと側壁の外面１０ｃとをステージ５３０により保持し、ケース１０の基準面１１が水平面から傾斜するようにステージ５３０を傾け、それにより、傾斜面を持つ第１の回路基板２０のパッド２１とコネクタ３０のターミナル３１との傾斜面１０ｂが、水平になるようにケース１０を保持した状態でボンディングを行う。

この状態で、まず、ボンダー５００を、第１の回路基板２０のパッド２１のボンディング面上に位置させ、ここで第１ボンディングを行った後、ボンダー５００をコネクタ３０のターミナル３１上まで移動させることでワイヤ４０を引き回し、そこで第２ボンディングを行う。

ここにおいて、第１の回路基板２０上のパッド２１のボンディング面とコネクタ３０上のターミナル３１のボンディング面とは、互いに平行であって且つ基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている。

そして、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー５００の移動する方向が、傾斜面としてのボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うことになるため、ワイヤカットの際においても、ボンダー５００を、傾斜したボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かって傾斜方向に沿ってステップバックさせることができる。

つまり、この第１の回路基板２０とコネクタ３０とのボンディングにおいては、初期的に、ケース１０を支持するステージ５３０を１度傾ければ、各ボンディング毎に、ステージ５３０の傾きを変えることなく、ボンディングを行うことができる。

そして、ボンダー５００のステップバックの方向が基準面１１に対して傾斜しているので、ステップバック時においてボンダー５００とケース１０の側壁とが干渉するまでの距離を従来よりも大きくすることができ、ボンダー５００のケース１０への干渉を防止することができる。

具体的には、ボンダー５００のワイヤガイド５２０の傾き（たとえばθ≒３０°）と傾斜面を持つパッド２１、３１の傾斜角度とを同じにすると、図２（ｂ）に示されるように、ケース１０の側壁とワイヤガイド５２０の側壁とが平行となる。

そのため、第２ボンディング後のワイヤカット時にボンダー５００がケース１０の側壁に当たらずにステップバックできる寸法（たとえば、２ｍｍ程度）を、大きくとることができる。そのため、ケース１０の側壁が高くなっても、ボンダー５００のワイヤガイド５２０との干渉はしなくなる。

したがって、従来のボンディングでは、ケース１０の側壁が高くなるにつれて、ボンダー５００が干渉するために、当該側壁とボンダー５００との距離を大きくとる必要があったが、本実施形態では、その必要がなく、その分だけ第１の回路基板２０とコネクタ３０とを近づけることができ、本体の小型化となる。

こうして、上記した各ワイヤボンディングの終了に伴い、各部が電気的に接続され、本実施形態の電子装置１００ができあがる。

なお、本実施形態の製造方法においては、上記の第１の回路基板２０とコネクタ３０とのワイヤボンディングを行うにあたって、あらかじめ、第１の回路基板２０上のパッド２１のボンディング面と、コネクタ３０上のターミナル３１のボンディング面とが、互いに平行であって且つ基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となるように、これら両パッド２１、３１を形成しておく。

上述したように、コネクタ３０のパッドとしてのターミナル３１は、ターミナル３１におけるコネクタ３０からの露出部を、コネクタ３０の傾斜面に沿って折り曲げられたものとすることなどにより、上記した傾斜面を有するパッドとしてのターミナル３１を形成する。

一方、傾斜面を有する第１の回路基板２０のパッド２１は、傾斜面を有するパッド２１を第１の回路基板２０上に接合することにより形成される。この傾斜面を有する第１の回路基板２０のパッド２１の形成方法について、より具体的に述べる。

図３は、第１のパッド形成方法を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、鉄などからなる三角柱部材２１ａをカットしたり、鉄などからなる板材２１ｂを打ち抜き加工することにより、図３（ｃ）に示されるような傾斜面を有するパッド素材２１ｃを作製する。

そして、このパッド素材２１ｃに対して、メッキを施すことにより、図３（ｄ）に示されるように、傾斜面としてのボンディング面２１ｄを有するパッド２１が形成される。なお、アルミワイヤ用のメッキとしては、Ｎｉメッキが行われる。

また、図４に示される第２のパッド形成方法では、線材２１ｅをカットし（図４（ａ）参照）、個片化されたパッド素材２１ｆを作る（図４（ｂ）参照）。

そして、このパッド素材２１ｆに対して、ボンディング面となる面にプレス加工を行い、これを傾斜面とする。その後、上記同様に、メッキを行うことで、傾斜面としてのボンディング面２１ｄを有するパッド２１が形成される（図４（ｃ）参照）。

こうして、形成されたパッド２１は、第１の回路基板２０上に、はんだ付けまたは導電性接着剤などにより接合される。こうして、傾斜面を有する第１の回路基板２０のパッド２１ができあがる。

また、図５に示されるように、傾斜角度θを有する傾斜面としてのボンディング面２１ｄを持つパッド２１においては、従来のボンディングにおいて必要とされたボンディング面２１ｄの長さｌに対して、傾斜面とすることにより、ボンディング面２１ｄの長さｌ’はより長いものとなる。

したがって、本実施形態のパッド２１は、その分だけ、小型化されたパッドとすることができる。つまり、図５において、長さｌを小さくしても、ボンディング面２１ｄの長さｌ’は十分な長さを確保できる。

また、傾斜面を有するパッド２１を接合することにより、第１の回路基板２０上に、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１を形成する方法としては、図６に示されるような方法であってもよい。

図６に示される第３のパッド形成方法では、上記図３や図４に示される方法で形成された単品としてのパッド２１を、樹脂でインサート成形した樹脂ユニット２１ｇに一体化し、この樹脂ユニット２１ｇを、第１の回路基板２０に接合するものである。なお、図６において、（ａ）は樹脂ユニット２１ｇの平面図、（ｂ）は側面図である。

また、図６（ａ）に示されるように、この樹脂ユニット２１ｇには、第１の回路基板２０上に搭載するときの位置決め穴２１ｈを形成してもよい。樹脂ユニット２１ｇと回路基板２０との組付は、はんだや導電性接着剤などにより行うことができる。

また、図７に示される第４のパッド形成方法は、第１の部材である第１の回路基板２０自体に傾斜面を形成することにより、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１を形成する方法である。

この場合、図７（（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、プレス加工などにより、回路基板２０自体に傾斜部２０ａを形成する。

このとき、パッド２１は、別体のパッド２１を第１の回路基板２０の傾斜部２０ａに接続することで形成されたものでもよいが、当該傾斜部２０ａにおいて印刷等により形成される導体が、当該傾斜面を有するパッド２１として構成されていてもよい。

なお、この図７に示されるパッド形成方法では、別体のパッド２１を第１の回路基板２０の傾斜部２０ａにはんだや導電性接着剤などで接続する場合、当該別体のパッド２１は、上記図４に示されるような傾斜面を持った単品のパッドでなくてもよく、従来のような平板形状のパッドであればよい。

これは、平板状のパッドであっても、傾斜部２０ａによりボンディング面の傾斜が形成されるためである。

なお、コネクタ３０においては、ターミナル３１におけるコネクタ３０からの露出部に対して、上記した図３、図４、図６に示されるような方法にて形成された傾斜面を有するパッドを、接続するようにしてもよい。

それによれば、ターミナル３１に接続された当該パッドが、ターミナル３１とともにコネクタ３０におけるパッドとして構成されたものになる。

また、コネクタ３０の傾斜面を、上記図７に示される方法で形成すれば、その傾斜面に沿ってターミナル３１の露出部を折り曲げることにより、上記した傾斜面を有するパッドとしてのターミナル３１を形成することができる。

［効果等］
ここで、本実施形態による効果等について、以下にまとめておく。

本実施形態によれば、平坦な基準面１１を有するケース１０と、ケース１０の基準面１１上に搭載された第１の部材としての第１の回路基板２０と、ケース１０の基準面１１上に搭載された第２の部材としてのコネクタ３０とを備え、第１の回路基板２０上のパッド２１とコネクタ３０上のパッド３１とがボンディングワイヤ４０により接続されてなる電子装置１００において、第１の回路基板２０上のパッド２１のボンディング面とコネクタ３０上のパッド３１のボンディング面とは、互いに平行であって、且つ、基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっていることを特徴とする電子装置１００が提供される。

上述したように、従来では（上記図１１、図１２参照）、ボンディングワイヤにより接続される両パッドのボンディング面が、ケースの基準面に平行であったので、ボンディング装置のボンダーがワイヤカット時においてステップバックする方向は、当該基準面に平行であった。

そのため、従来では、ボンダーのステップバック時に第１および第２の部材上の凸部やケースに、ボンダーがあたって干渉しやすくなり、それを防ぐために、第１および第２の部材やケースを大型化する必要が生じていた。

本実施形態においては、第１の部材である第１の回路基板２０上のパッド２１のボンディング面と第２の部材であるコネクタ３０上のパッド３１のボンディング面とは、互いに平行であって、且つ、ケース１０の基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている。

そのため、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー５００の移動する方向を、傾斜面としてのボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行えば、ワイヤカットの際においても、ボンダー５００を、傾斜したボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かって傾斜方向に沿ってステップバックさせることができる（図２参照）。

つまり、本実施形態では、各ボンディング毎に、ケース１０を支持するステージ５３０の傾きを変えることなく、ボンディングを行うことができる。

そして、ボンダー５００のステップバックの方向を、従来のように基準面に平行ではなく、基準面１１に対して傾斜させることができるので、ステップバック時においてボンダー５００と他部材とが干渉するまでの距離を従来よりも大きくすることができ、ボンダー５００の干渉を防止できる。

よって、本実施形態によれば、ケース１０における平坦な基準面１１上に、第１の部材２０および第２の部材３０を搭載し、第１の部材２０上のパッド２１と第２の部材３０上のパッド３１とをボンディングワイヤ４０により接続してなる電子装置１００において、ワイヤボンディングにおけるボンダー５００の干渉を防止し、適切に小型化を図ることができる。

ここで、本実施形態の電子装置１００においては、第１の部材は、回路基板２０であり、第２の部材はコネクタ３０であることも特徴のひとつである。

また、本実施形態の電子装置１００においては、上記図３、図４、図６にて述べたように、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１、３１は、第１の部材２０および第２の部材３０に対して、傾斜面を有するパッド２１、３１を接合することにより形成されたものにできることも特徴のひとつである。

また、本実施形態の電子装置１００においては、上記図７を参照して述べたように、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１、３１は、第１の部材２０および第２の部材３０自体に傾斜面を形成することにより形成されたものにできることも特徴のひとつである。

また、本実施形態によれば、平坦な基準面１１を有するケース１０を用意し、ケース１０の基準面１１上に第１の部材としての第１の回路基板２０および第２の部材としてのコネクタ３０を搭載した後、第１の回路基板２０上のパッド２１とコネクタ３０上のパッド３１との間でワイヤボンディングを行い、これら両パッド２１、３１をボンディングワイヤ４０により接続するようにした電子装置の製造方法において、次のような特徴点を有する製造方法が提供される。

・第１の回路基板２０上のパッド２１のボンディング面とコネクタ３０上のパッド３１のボンディング面とが、互いに平行であって且つケース１０の基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となるように、両パッド２１、３１を形成すること。

・次に行うワイヤボンディング工程では、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー５００の移動する方向が、傾斜面としてのボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うこと。

これらの点を特徴とする本実施形態の製造方法によれば、ワイヤボンディングにおいて、両部材２０、３０上のパッド２１、３１のボンディング面が、互いに平行であって且つ基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっているため、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー５００の移動する方向が、傾斜面としてのボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うことになる。

そのため、ワイヤカットの際においても、ボンダー５００を、傾斜したボンディング面における基準面１１に近い方の部位から遠い方の部位へ向かって傾斜方向に沿ってステップバックさせることができる。

つまり、本製造方法によれば、各ボンディング毎に、ケース１０を支持するステージ５３０の傾きを変えることなく、ボンディングを行うことができるとともに、ボンダー５００のステップバックの方向が基準面１１に対して傾斜しているので、ステップバック時においてボンダー５００と他部材とが干渉するまでの距離を従来よりも大きくすることができ、ボンダー５００の干渉を防止できる。

よって、本実施形態の製造方法よっても、ワイヤボンディングにおけるボンダー５００の干渉を防止し、適切に小型化を図ることができる。

ここで、本実施形態の電子装置１００の製造方法においても、第１の部材としては、回路基板２０を採用し、第２の部材としてはコネクタ３０を採用できることも特徴のひとつである。

また、本実施形態の製造方法においては、第１の部材２０および第２の部材３０に対して、傾斜面を有するパッド２１、３１を接合することにより、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１、３１を形成する方法（図３、図４、図６参照）を採用できることも特徴のひとつである。

また、本実施形態の製造方法においては、第１の部材２０および第２の部材３０自体に傾斜面を形成することにより、ボンディング面が傾斜面となっているパッド２１、３１を形成する方法（図７参照）を採用できることも特徴のひとつである。

なお、本実施形態において、第１の部材上のパッドのボンディング面と第２の部材上のパッドのボンディング面とが、互いに平行であることとは、完全な平行のみを意味するものではなく、両パッドのボンディング面のなす角度が±３°以内であれば、平行とみなすものである。

両ボンディング面のなす角度が±３°以内であれば、第１ボンディングと第２ボンディングとの間で、ケースを支持するステージを傾斜させることなく、ボンディングを行うことが、通常のボンディング装置によれば可能だからである。

［変形例］
また、上記図１、図２に示される例では、第１の回路基板２０のパッド２１の方が、コネクタ３０のパッドであるターミナル３１よりも、低い位置、すなわちケース１０の基準面１１に近い位置になっていた。

ここで、これらボンディングされる両パッド２１、３１の高さの関係は、特に限定されるものではない。たとえば、これら両パッド２１、と３１とは同じ高さとなっていてもよい。

さらには、図８に示されるように、上記例とは反対に、第１の回路基板２０のパッド２１の方が、コネクタ３０のパッドであるターミナル３１よりも、高い位置、すなわちケース１０の基準面１１から遠い位置になっていてもよい。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る電子装置２００の概略断面構成を示す図である。

上記実施形態に示される電子装置は、第１の回路基板２０と第２の回路基板５０とが、ともにケース１０の基準面１１に直接配置されており、これら両回路基板２０と５０とは、平面的つまり２次元的に配置されていた。

それに対して、本実施形態の電子装置２００では、第１の回路基板２０と第２の回路基板５０とを積層した構造としている。この両回路基板２０、５０の積層構造は、たとえば両回路基板２０と５０との間に、図示しない樹脂などのスペーサを介在させることにより、実現することができる。

両回路基板２０、５０の積層順序はどのようでもよく、どちらの基板２０、５０が上になってもよい。図９に示される例では、第１の回路基板２０が下側で第２の回路基板５０が上側となっている。

また、図９に示される例では、下側の第１の回路基板２０とコネクタ３０との間にてボンディングされる両者のパッド２１、３１のボンディング面が、上記実施形態と同様の傾斜面の構成となっており、さらに、上側の第２の回路基板５０とコネクタ３０との間でもボンディングされる両者のパッド５１、３１のボンディング面が、上記実施形態と同様の傾斜面の構成となっている。

このような電子装置２００は、上記実施形態に比べて、コネクタ３０のターミナル３１を追加して配置することにより、実現可能なものである。このように、本実施形態では、第１の部材は両回路基板２０、５０であり、第２の部材はコネクタとなる。

そして、本実施形態によっても、ケース１０における平坦な基準面１１上に、第１の部材２０および第２の部材３０を搭載し、第１の部材２０、５０上のパッド２１、５１と第２の部材３０上のパッド３１とをボンディングワイヤ４０により接続してなる電子装置２００において、ワイヤボンディングにおけるボンダー５００の干渉を防止し、適切に小型化を図ることができる。

［変形例］
図１０は、本第２実施形態の変形例としての電子装置の概略断面構成を示す図である。

上記図９に示される例では、上下の第１および第２の回路基板２０、５０のパッド２１、５１は、ともに、ボンディングされる相手であるコネクタ３０のパッド３１との間で、上記実施形態と同様のボンディング面の傾斜構成となってた。

それに対して、図１０に示される例では、下側の第１の回路基板２０とコネクタ３０との間にてボンディングされる両者のパッド２１、３１のボンディング面は、上記第１実施形態と同様の傾斜面の構成となっているが、上側の第２の回路基板５０とコネクタ３０との間では、従来のように、ボンディングされる両者のパッド５１、３１のボンディング面は、ケース１０の基準面１１と平行になっている。

（他の実施形態）
なお、上記第１実施形態においては、ボンディングワイヤ４０で接続される両回路基板２０、５０間のパッド２１、５１は、従来のように、ボンディング面がケース１０の基準面１１と平行になっていたが、これらのパッド２１、５１においても、これら両パッド２１、５１が上記の傾斜関係を有する構成としてよい。

つまり、上記第１実施形態では、ボンディングワイヤ４０で接続される第１の回路２０のパッド２１のボンディング面と第２の回路基板５０のパッド５１のボンディング面とが、互いに基準面１１に平行であったが、これら両パッド２１、５１のボンディング面が互いに平行であって且つ基準面１１に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっている構成であってもよい。

また、上記実施形態では、主として、第１の部材が第１の回路基板２０、第２の部材がコネクタ３０であったが、第１の部材、第２の部材は、パッドを有し、このパッドにて両部材がボンディングワイヤを介して接続されるものであれば、上記実施形態に限定されるものではない。

たとえば、第１の部材がコネクタ、第２の部材が回路基板でもよいし、両部材とも回路基板でもよいし、両部材ともコネクタでもよい。さらには、第１の部材、第２の部材は、ＩＣチップやセンサチップなどであってもよい。

また、第１の部材および第２の部材がともに回路基板であるような場合には、上記図３、図４、図６、図７に示されるようなパッドの形成方法は、第１の部材、第２の部材の両方に適用することができる。

要するに、本発明は、ケースにおける平坦な基準面上に、第１の部材および第２の部材を搭載し、第１の部材上のパッドと第２の部材上のパッドとをボンディングワイヤにより接続してなる電子装置において、第１の部材上のパッドのボンディング面と第２の部材上のパッドのボンディング面とが、互いに平行であって且つ基準面に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっていること、および、このようなパッド構成に即した上記ボンディング方法を要部とするものであり、その他の部分については、適宜設計変更を行うことが可能である。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 上記第１実施形態の電子装置の製造方法におけるワイヤボンディング工程を説明するための工程図である。 第１のパッド形成方法を示す図である。 第２のパッド形成方法を示す図である。 傾斜面としてのボンディング面を持つパッドの単品の図である。 第３のパッド形成方法を示す図である。 第４のパッド形成方法を示す図である。 上記第１実施形態の変形例を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 上記第２実施形態の変形例としての電子装置の概略断面図である。 一般的な電子装置の製造方法におけるボンディング方法を示す概略断面図である。 一般的な電子装置の製造方法におけるもうひとつのボンディング方法を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…ケース、
１１…ケースの基準面、
２０…第１の部材としての第１の回路基板、
２１…第１の回路基板のパッド、
３０…第２の部材としてのコネクタ、
３１…コネクタのパッドとしてのターミナル、
４０…ボンディングワイヤ、
５０…第２の回路基板、５１…第２の回路基板のパッド、
５００…ボンダー、
５１０…ボンダーヘッド、５２０…ワイヤガイド、５３０…ステージ。

Claims (8)

1. 平坦な基準面（１１）を有するケース（１０）と、
   前記ケース（１０）の前記基準面（１１）上に搭載された第１の部材（２０）と、
   前記ケース（１０）の前記基準面（１１）上に搭載された第２の部材（３０）と、を備え、
   前記第１の部材（２０）上のパッド（２１）と前記第２の部材（３０）上のパッド（３１）とがボンディングワイヤ（４０）により接続されてなる電子装置において、
   前記第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と前記第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とは、互いに平行であって且つ前記基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となっていることを特徴とする電子装置。
2. 前記第１の部材は、回路基板（２０）であり、前記第２の部材はコネクタ（３０）であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）は、前記第１の部材（２０）および前記第２の部材（３０）に対して、傾斜面を有するパッド（２１、３１）を接合することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）は、前記第１の部材（２０）および前記第２の部材（３０）自体に傾斜面を形成することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
5. 平坦な基準面（１１）を有するケース（１０）を用意し、前記ケース（１０）の前記基準面（１１）上に第１の部材（２０）および第２の部材（３０）を搭載した後、前記第１の部材（２０）上のパッド（２１）と前記第２の部材（３０）上のパッド（３１）との間でワイヤボンディングを行い、これら両パッドをボンディングワイヤ（４０）により接続するようにした電子装置の製造方法において、
   前記第１の部材（２０）上のパッド（２１）のボンディング面と前記第２の部材（３０）上のパッド（３１）のボンディング面とが、互いに平行であって且つ前記基準面（１１）に対して同一の方向へ傾いた傾斜面となるように、前記両パッド（２１、３１）を形成し、
   前記ワイヤボンディング工程では、第１ボンディングから第２ボンディングへ移行するときのボンダー（５００）の移動する方向が、前記傾斜面としてのボンディング面における前記基準面（１１）に近い方の部位から遠い方の部位へ向かう方向となるように、ワイヤボンディングを行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
6. 前記第１の部材は、回路基板（２０）であり、前記第２の部材はコネクタ（３０）であることを特徴とする請求項５に記載の電子装置の製造方法。
7. 前記第１の部材（２０）および前記第２の部材（３０）に対して、傾斜面を有するパッド（２１、３１）を接合することにより、前記ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）を形成することを特徴とする請求項５または６に記載の電子装置の製造方法。
8. 前記第１の部材（２０）および前記第２の部材（３０）自体に傾斜面を形成することにより、前記ボンディング面が傾斜面となっているパッド（２１、３１）を形成することを特徴とする請求項５または６に記載の電子装置の製造方法。
   

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