JP2506152B2 - 被覆線のワイヤボンディング方法 - Google Patents

被覆線のワイヤボンディング方法

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JP2506152B2 JP63151252A JP15125288A JP2506152B2 JP 2506152 B2 JP2506152 B2 JP 2506152B2 JP 63151252 A JP63151252 A JP 63151252A JP 15125288 A JP15125288 A JP 15125288A JP 2506152 B2 JP2506152 B2 JP 2506152B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被覆線のワイヤボンディング方法に係り、
とくに被覆の溶け上りを抑制するのに好適な被覆線のワ
イヤボンディング方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の被覆線のワイヤボンディングにおいては、たと
えば特開昭60-158637号公報および特開昭57-162438号公
報に記載されているように、ボール形成時にボールに近
傍する線材はキャビラリー内壁に接する一部を除いて単
に空気中に位置するようにしたものが提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の被覆線のワイヤボンディングにおいては、ボー
ル形成のさいの線材内の熱伝導について配慮されておら
ず、ボールを形成するため、線材を加熱したさいに、ボ
ールを形成すべき部分のみでなく、その近傍の線材の温
度も上昇して被覆の溶け上りを生じさせ、被覆線を用い
たワイヤボンディングの意味を無くしてしまう問題があ
った。
本発明の目的は、ボール形成時の被覆の溶け上りの発
生を抑制し、かつ被覆線同志の電気的導通を防止可能に
した被覆線のワイヤボンディング方法を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の被覆線のワイヤボ
ンディング方法においては、ボール形成部に近傍する部
分に被覆線を金属製のチャックで把持し、チャックで放
熱しながらボール形成部を加熱してボールを形成し、こ
のボールをワイヤボンディングするものである。
また、ボール形成部に近傍する部分は、被覆から露出
した線材同志の接触を防止し、かつ被覆が金属製チャッ
クの把持によって損傷するのを防止するため、ワイヤボ
ンディングしたさい、線材が自力で立ち上りうる部分か
らなる溶け上り許容量と、ボール形成のさい、被覆が軟
化する領域から外れた領域とから構成されたものであ
る。
〔作用〕
上記のような方法による本発明の被覆線のワイヤボン
ディング方法においては、金属チャックの放熱作用によ
り被覆の溶け上りを抑制することができる。
すなわち、ボール形成部は、被覆線の融点以上に加熱
する必要があり、これによって被覆線内の線材の熱伝導
によりボール形成部近傍の被覆線の温度も上昇し、被覆
材の熱分解温度（たとえば被覆材がポリウレタンの場
合、約500℃）以上になると、被覆材が溶融し、溶け上
りの状態になる。
そのため、本発明ではボール形成部近傍の被覆線を金
属製チャックで把持して冷却するので、被覆線内におい
てボール形成部とその近傍との温度差が大となって溶け
上りが抑制される。
またボール形成部に近傍する部分は、ワイヤボンディ
ングしたさい線材が自力で立ち上りうる部分からなる溶
け上り許容量と、ボール形成のさい、被覆が軟化する領
域から外れた領域とから構成されたものであるので、隣
接する線材同志が接触するのを防止し、かつチャックに
て把持したさい被覆が損傷するのを防止することができ
る。
すなわち第８図に示すように、従来の裸線２′による
ワイヤボンディングについて説明すると、ボール４を電
極８に垂直にワイヤボンディングした場合、裸線２′が
それ自体の剛性で垂直に立ち上がっている部分B1（0.2m
m）では、隣接する裸線２′同志が接触することはな
い。このことは、被覆線によるワイヤボンディングにも
適用することができるので、被覆材の溶け上り量許容部
のＢ寸法は、ボール形成部の上0.2mmまで許容される。
しかし、このＢ寸法を零にした場合には、被覆がボー
ルの形成を阻害してボールげ偏心する恐れがあり、本発
明では、前記Ｂ寸法を０＜Ｂ＜0.2mmに設定することに
より、ボールの偏心を防止するようにした。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図により説
明する。
第１図に示すように、被覆線１はキャビラリー５を通
ってその先端が放電トーチ７に対向している。また被覆
線１は、キャビラリー５とボール４を形成する部分との
間を金属製の放熱チャック６で把持されている。なお、
第１図では、放電トーチ７によりボール４が形成された
後の状態を示している。
ボール形成前には、被覆線１の先端は、第２図（ａ）
のように、被覆を除去しなくても良いし、又は第２図
（ｂ）のように、Ａ寸法だけ被覆３が除去されていても
良い。
すなわち、第２図（ａ）又は（ｂ）のように被覆線１
を放熱チャック６で把持した状態で、放電トーチ７によ
り、第１図に示すように、ボール４が形成される。本実
施例によれば、被覆３から露出した線材同志が接触す
る、いわゆるワイヤショートや露出した線材がチップ等
に接触する、いわゆるエッジショートが発生しないため
の被覆３の溶け上り量（第１図のＢ寸法）の値を0.1〜
0.2mmと極めて小さい値にすることが可能となる。
なお、第２図（ｂ）のＡ寸法は、第３図に示す拡大詳
細図で詳述すると次のようになる。
すなわち、Ａ寸法は、第３図に示すように、a1（ボー
ル形成部）＋Ｂ（溶け上り量許容部）からなる。ここ
で、a1は、ボール形成に必要な線長であり、次のような
関係式を求める。
ボール径をＤとし、線径をｄとすると、一般にボール
径Ｄは、線径ｄの３倍程度が望ましいといわれているの
で次のようになる。
Ｄ＝3d ………（１） ボールの体積Ｖは、球の体積から次のようになる。
ボール形成に必要な線長a1は、線材の体積がボール形
成された球の体積と等しいという関係から、次のように
なる。
ここで、（３）式に（１）式を代入すると、次のよう
になる。
a1＝18d ………（４） これから、Ａ寸法は、次式のようになる。
Ａ＝18d＋Ｂ ………（５） ここで放熱チャック６は、Ａ＋Ｅ寸法からなる線端後
方で把持するものである。
なおＥ寸法は、被覆軟化部であり、被覆材にもよる
が、約0.2mm程度であり、放熱チャック６が被覆軟化域
を把持することにより、被覆３が損傷することのないよ
うにするための寸法である。
放熱チャック６は、熱伝導率の高い金属製チャックで
あり、線材を把持し、熱伝導で放熱することにより、線
材内において、ボール形成部とその近傍部との温度差が
大となり、溶け上りを抑制するものである。
放熱チャック６の材質は、熱伝導率の高いものであれ
ば、銅系又はタングステン系等の金属で良い。第１図で
は、放熱チャック６は、２点接触であるが、接触の方法
は３点以上であって良い。
第２図（ａ）における放熱チャック６の把持位置は第
２図（ｂ）と同じように、Ａ＋Ｅで良い。但し、このと
き、第４図に示すように、被覆３は第２図（ｂ）にくら
べて、被覆の長さが長いため、被覆のコブ13が発生しや
すくなる恐れがある。従って、放熱チャックは第２図
（ｂ）のように設定する方が、コブ13もなく望ましい。
なお、ボール形成は、第５図に示すように、水素トー
チ11で行っても同様な効果が得られる。
次に第６図により、本発明を用いた場合のボンディン
グ工程の全体を説明する。
第６図（ａ）で、第２図で説明したように、被覆線１
を放熱チャック６が把持し、同（ｂ）図で放電トーチ７
によりボール形成を行い、次に同（ｃ）図に示すよう
に、チップ電極８に対し第１ボンディングを行う。
次いで同（ｄ）図では、Ｃ寸法分だけ、熱風ノズル10
等により、被覆３の除去を行い、同（ｅ）図のように、
リード９への第２ボンディングを行う。
なお、Ｃ寸法は、第７図に示す第２ボンディング部拡
大詳細図で詳述すると次のようになる。
すなわち、Ｃ寸法は、第７図に示すように、Ａ＋Ｆ
（キャビラリーの先端の半径）＋A1（第２ボンディング
の溶け上り許容量）からなる。
以上述べたように、本発明は生産性を阻害することな
く、ボンディングプロセスに織り込むことが可能であ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、金属チャックの放熱作用により被覆
線にボールを形成するため、加熱しても被覆の溶け上り
を抑制することができる。
また隣接する芯線同志が接触するのを防止し、かつボ
ール形成のさい、ボールが偏心するのを防止し、かつチ
ャックで把持したさい、被覆が損傷するのを防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である被覆線のワイヤボンデ
ィング装置を示す説明図、第２図はボンディング形成前
の状態を示す拡大説明図にしてその（ａ）はボール形成
部分の被覆が除去されていない場合、その（ｂ）はボー
ル形成部分の被覆が除去されている場合を示し、第３図
は第２図（ａ）にボールを形成した後の拡大図、第４図
は被覆に溶け上りが形成された状態を示す断面図、第５
図は本発明の他の一実施例を示す被覆線のワイヤボンデ
ィング装置を示す説明図、第６図はボンディング工程
図、第７図は第２ボンディング部の拡大図、第８図は従
来の裸線によるワイヤボンディングを示す説明図であ
る。 １……被覆線、２……芯線、３……被覆、４……ボー
ル、５……キャビラリー、６……放熱チャック、７……
放電トーチ、８……電極、９……リード、10……熱風ノ
ズル、11……水素トーチ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ボール形成部に近傍する部分の被覆線を金
    属製のチャックで把持し、チャックで放熱しながらボー
    ル形成部を加熱してボールを形成し、このボールをワイ
    ヤボンディングする被覆線のワイヤボンディング方法。
  2. 【請求項２】ボール形成部に近傍する部分は、ワイヤボ
    ンディングしたさい、被覆から露出した線材が自力で立
    ち上がりうる部分からなる溶け上り量許容部と、加熱に
    よって被覆が軟化する被覆軟化部とで構成された請求項
    １記載の被覆線のワイヤボンディング方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100904745B1 (ko) * 2006-05-09 2009-06-29 에이에스엠 테크놀러지 싱가포르 피티이 엘티디 절연된 와이어를 위한 와이어 본딩 프로세스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100904745B1 (ko) * 2006-05-09 2009-06-29 에이에스엠 테크놀러지 싱가포르 피티이 엘티디 절연된 와이어를 위한 와이어 본딩 프로세스

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