JP2904618B2 - ワイヤボンダー用ボール形成装置 - Google Patents

ワイヤボンダー用ボール形成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの組立
工程において、第１ボンディング点、例えば半導体チッ
プ上の電極と第２ボンディング点、例えばリードフレー
ムに配設された外部リードとをワイヤを用いてボンディ
ング接続するワイヤボンダー用ボール形成装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、金線又は銅，アルミニウムなどの
ワイヤを用いて第１ボンディング点となる半導体チップ
上の電極と第２ボンディング点となるリードとを接続す
る装置としては、図３に示すような回路構成のワイヤボ
ンダー用ボール形成装置が知られている。
【０００３】図３に示す装置は、高電圧を発生する電源
回路１１と、この電源回路１１と接続され定電流を発生
する定電流回路１２と、スイッチング回路１３と、この
スイッチング回路１３を一定時間オン／オフするタイマ
１４と、前記スイッチング回路１３と接続された安定器
１５と、放電電極１９と、クランパ１６と、キャピラリ
１８と、このキャピラリ１８に挿通されたワイヤ１７と
で構成されている。前記安定器１５には、スパーク放電
安定用の抵抗Ｒが用いられている。
【０００４】上記構成よりなる装置を用いてボールの形
成を行うには、外部からのトリガ信号Ｔｒによってタイ
マ１４がトリガされてスイッチング回路１３を駆動して
スイッチをオンにする。このスイッチのオンによって定
電流回路１２より一定の電流が供給されて安定器１５を
介してワイヤ１７の先端と放電電極１９との間に高電圧
Ｖ、例えば、スパーク放電開始電圧約１５００Ｖより約
４０００Ｖ程度までの電圧が印加されて、ワイヤ１７の
先端と放電電極１９との間で放電を起こさせ、その放電
エネルギーによりワイヤの先端を溶融してボールを形成
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、放電を開始するために必要な電極間電圧は電
極間距離Ｓ、即ちワイヤ１７の先端と放電電極１９との
間の距離にほぼ正比例して変化するため、電極間距離Ｓ
が所定値よりも僅かでも大きくなると放電がなされなか
ったり、また放電しても途切れるという欠点がある。
【０００６】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたもので、放電が安定し、かつ維持されるこ
とによって最適なボール径よりなるボールを形成するこ
とのできるワイヤボンダー用ボール形成装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のワイヤボンダー
用ボール形成装置は、キャピラリ先端から突出したワイ
ヤの先端と放電電極との間に高電圧を印加することによ
って放電を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤ
の先端部を溶融してボールを形成するワイヤボンダー用
ボール形成装置であって、前記放電電極は、前記ワイヤ
の軸線方向において貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔
に電気的非接触、かつ、先端が前記ワイヤの先端と対向
する状態で挿通されて、前記放電電極との間において前
記放電を誘発するトリガ用放電を発生する補助電極を有
するものである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置の実施例について説明する。なお、本発明によ
るワイヤボンダー用ボール形成装置は以下に説明する部
分以外は図３に示す従来の装置と同様に構成されている
ので、装置全体としては詳述しない。また、以下の説明
において図３に示す従来の装置と同一或は対応する部分
については同じ参照符号を用いて説明する。
【０００９】図１は、本発明の実施例としてのワイヤボ
ンダー用ボール形成装置の要部を示す図である。図示の
ように、この装置は略Ｌ字状に形成された放電電極１９
の下辺部分１９ａに、上下方向、すなわちワイヤ１７の
軸線方向において貫通する貫通孔１９ｂが形成されてい
る。この貫通孔１９ｂは、その上下両端の開口部の径を
各々ｄ1 及びｄ2 とすると、ｄ1 ＜ｄ2 となるように形
成されている。そして、この貫通孔１９ｂ内に、下方か
ら、略Ｌ字状に形成された補助電極１の先端部分が電気
的非接触状態にて挿通されている。なお、補助電極１
は、これと放電電極１９との間において、トリガ用放電
を発生するためのものであり、その先端１ａが，ワイヤ
１７の先端１７ａと対向するように配置されている。ま
た、補助電極１の先端１ａは、放電電極１９の下辺部分
１９ａの上面１９ｃとほぼ一致している。
【００１０】図２は、当該装置の回路構成の概略を示す
図であるが、図２に示すように、放電電極１９の一端は
抵抗Ｒを介して図３に示すような定電流回路１２等と接
続されている。また、補助電極１の一端は抵抗Ｒ2 を介
して接地されている。
【００１１】次に、上記構成よりなる装置の動作につい
て説明すると、まず、図３に示す外部からのトリガ信号
Ｔｒによってタイマ１４がトリガされてスイッチング回
路１３が駆動されてスイッチがオンになると、図２に示
す放電電極１９に高電圧が印加される。それと同時に、
補助電極１に主高電圧が印加されて図１に示すような小
さなトリガ用スパーク放電２が行われる。このトリガ用
スパーク放電２によってワイヤ１７の先端部と放電電極
１９の両者間及びその近傍の気体が励起されるととも
に、気体の絶縁破壊がなされて前記ワイヤ１７の先端部
と前記放電電極１９との間に主スパーク放電３が誘発さ
れ、放電が途切れることなく安定して行われる。よっ
て、図１において二点鎖線にて示すように、放電エネル
ギーによりワイヤ１７の先端部が溶融してボール１７ｂ
が形成される。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、放
電電極と補助電極の間で生ずる放電により、ワイヤ先端
部と放電電極の両者間の気体が励起されて絶縁破壊がな
されるので、放電が確実に行なわれ、かつ放電が途切れ
ることなく安定するという効果がある。また、本発明に
よれば放電に必要な電極間電圧を低減させることができ
る効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置の要部（一部断面を含む）を示す側面図であ
る。
【図２】図２は、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置の要部の電気回路の概略を示す図である。
【図３】図３は、従来のワイヤボンダー用ボール形成装
置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 補助電極 ２ トリガ用スパーク放電 ３ 主スパーク放電 １７ ワイヤ １８ キャピラリ １９ 放電電極

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャピラリ先端から突出したワイヤの先
    端と放電電極との間に高電圧を印加することによって放
    電を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤの先端
    部を溶融してボールを形成するワイヤボンダー用ボール
    形成装置であって、 前記放電電極は、前記ワイヤの軸線方向において貫通す
    る貫通孔を備え、 前記貫通孔に電気的非接触、かつ、先端が前記ワイヤの
    先端と対向する状態で挿通されて、前記放電電極との間
    において前記放電を誘発するトリガ用放電を発生する補
    助電極を有する ことを特徴とするワイヤボンダー用ボー
    ル形成装置。
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