JP4010432B2 - 電子部品におけるワイヤボンディング方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,発光ダイオード又はトランジスター等の電子部品において,その一方の極と他方の極との間を,金属線により接続すると言うワイヤボンディング方法と,その装置とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
先行技術としての特開昭60−39839号公報には,以下に述べるようなワイヤボンディング方法が記載されている。
【0003】
このワイヤボンディング方法は,図5〜図10に示すように,発光ダイオードを構成するカソード極1及びアノード極2のうちカソード極1にダイボンディングしたダイオードチップ3の上面における第1ボンディング部4を,前記アノード極2の上端面における第2ボンディング部5よりも低い部位に位置して,この第1ボンディング部4と前記第2ボンディング部5との間を,金属線6にて電気的に接続する場合である。
【0004】
すなわち,先づ,前記第1ボンディング部3の上方におけるキャピラリーツール7に挿通した金属線6の下端にボール6Aを形成し(図5),次いで,前記キャピラリーツール7を前記第1ボンディング部3に向かって下降動することにより,前記金属線6におけるボール6Aを,低い部位に位置する第1ボンディング部3にボンディングした(図6)のち,前記キャピラリーツール7を上昇する(図7)。
【0005】
そして,前記金属線6の途中を,トーチ火炎8にて溶断する同時に,その溶断の両端にボール6A,6Bを形成し(図8),次いで,第1ボンディング部3にボンディングされている金属線6を,前記第1ボンディング部3より高い部位に位置する第2ボンディング部5の方向に曲げた(図9)のち,その先端におけるボール6Bを,ボンディングツール9の下降動による前記第2ボンディング部5への潰し押圧により,第2ボンディング部5に対してボンディングする(図10)と言うようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし,この先行技術によるボールボール式のワイヤボンディング方法では,第1ボンディング部3にボンディングした金属線6の先端におけるボール6Bを第2ボンディング部5に対してボンディングするためのボンディングツール9として,その横幅寸法Wを前記第2ボンディング部5における横幅寸法Sに近似したものを使用しているから,以下に述べるような問題があった。
【0007】
すなわち,図9に示すように,第2ボンディング部5の方向に曲げた金属線6の先端におけるボール6Bを,ボンディングツール9の下降動にて第2ボンディング部5に対して押圧する場合において,前記ボンディングツール9における横幅寸法Wが小さいために,金属線6の図9の状態への曲げ不足等に起因して,この金属線6の先端におけるボール6Bが,前記ボンディングツール9の下降動の途中で図10に二点鎖線で示すように当該ボンディングツール9の下面から外れたり,図10に一点鎖線で示すように前記第2ボンディング部5から外れたりすることになるから,第2ボンディング部5へのボンディング不能又は不良が多発するのであった。
【0008】
なお,この金属線6の曲げ不足等に起因する問題を低減するには,前記ボンディングツール9における横幅寸法Wを,第1ボンディング部3に方向に広幅にすることにより,金属線6が曲げ不足に場合でも,その他端におけるボール6Bが必ずボンディングツール9の下面に接当するように構成すれば良いが,このように構成すると,金属線6の先端におけるボール6Bを第2ボンディング部5に対して潰し押圧したとき,前記金属線6における途中の部分が前記ボンディングツール9の下面にて過度に押さえ変形されるので,ワイヤボンディングの強度が低下したり,或いは,金属線6に電気的なショートが発生すると言うような別の問題を招来するのである。
【0009】
本発明は,これらの問題を一挙に解消したワイヤボンディング装置を提供することを技術的課題とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は,第1に,
「一端が電子部品の第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を,前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディングに対してボンディングするワイヤボンディング方法において,
前記金属線の他端を第2ボンディング部に対して,当該第2ボンディング部から前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜し且つ前記第2ボンディング部から前記第1ボンディング部にまで延びるように構成した傾斜面にて下向きに押圧することを特徴とする。」
ものであり,また,本発明は,第2に,
「一端が電子部品の第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を,前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディングに対してボンディングするワイヤボンディング方法において,
前記金属線の他端を第2ボンディング部に対して,当該第2ボンディング部から前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜し且つ前記第2ボンディング部から当該第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分にまで延びるように構成した第1傾斜面にて下向きに押圧することに加えて,前記金属線のうち前記第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に至るまでの部分を,前記第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に向かって前記第1傾斜面よりも大きい傾斜角度で斜め上向きに傾斜し且つ前記第1ボンディング部にまで延びるように構成した第2傾斜面にて下向きに押圧することを特徴とする。」
ものである。
【0011】
【発明の作用・効果】
第1の発明のように,第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を高い部位に位置する第2ボンディング部に対して,当該第2ボンディング部から第1ボンディング部にまで延びる傾斜面にて下向きに押圧することにより,第1ボンディング部にボンディングした金属線の第2ボンディング部の方向への曲げに曲げ不足があっても,この金属線の他端を,前記傾斜面によって第2ボンディング部に対して確実にボンディングできるのであり,しかも前記傾斜面を,第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜するように形成したことにより,金属線の他端を第2ボンディング部に対して潰し押圧したとき,前記金属線における途中の部分が下向きに押さえ変形されることを,前記傾斜面によって確実に低減できるのである。
【0012】
また,第2の発明のように,第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を高い部位に位置する第2ボンディング部に対して,第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜する第1傾斜面にて下向きに押圧すること加えて,前記金属線のうち前記第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に至るまでの部分を,前記第1傾斜面からこれより大きい角度で傾斜する第2傾斜面にて押圧することにより,前記第1の発明と同様に,金属線の他端を第2ボンディング部に対して確実にボンディングできるものでありながら,前記金属線における途中の部分を,前記第2傾斜面に沿った形状に成形することができ,換言すると,金属線の途中における形状を略同じに揃えることができると共に,この金属線の途中の部分が,下向きに垂れるように押され変形されることを,前記第1の発明の場合よりも更に低減できるのである。
【0013】
従って,本発明によると,高さに差を有する第1ボンディング部と第2ボンディング部との間をワイヤボンディングに際して,第2ボンディング部に対してボンディング不能及び不良が発生することを確実に低減できると共に,ワイヤボンディング強度が低下すること及び金属線にショートが発生することを確実に低減できるから,歩留りを大幅に向上できる効果を有する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の実施の形態を図面について説明する。
【0015】
図1及び図2は第1の実施の形態を,図3及び図4は第2の実施の形態を各々示す。
【0016】
これらの図において符号1及び2は,発光ダイオードを構成するカソード極及びアノード極であり,前記カソード極1には,ダイオードチップ3がボンディングされ,このダイオードチップ3の上面における第1ボンディング部4は,前記アノード極2の上端面における第2ボンディング5よりも低い部位に位置しており,換言すると,発光ダイオードにおける第1ボンディング部4と,第2ボンディング5とは,第2ボンディング5が第1ボンディングよりも高い部位に位置しているように段差を有しており,前記ダイオードチップ3の上面における第1ボンディング部4には,前記図5〜図8に示す従来と同様の方法にて,金属線6の下端におけるボール6Aがキャピラリーツールの下降動による下向きの押圧にてボンディングされて,且つ,この金属線6は,前記アノード極2の上端面における第2ボンディング部5の方向に曲げられている。
【0017】
第1の実施の形態を示す図1及び図2において,符号10は,前記金属線6の先端におけるボール6Bを前記第2のボンディング部5に対して,下降動による下向きの押圧にてボンディングするためのボンディングツールを示す。
【0018】
そして,このボンディングツール10における横幅寸法Wを,前記第1ボンディング部4に向かって少なくとも前記金属線6の略中央側にまで達するように広幅に構成することにより,このボンディングツール10の下面を,前記第2ボンディング部5から前記第1ボンディング部4に至るまでの長さにして,この下面を,前記第2ボンディング部5から前記第1ボンディング部4に向かって斜め上向きに適宜角度θだけ傾斜する傾斜面10Aに形成する。
【0019】
このように構成することにより,第1ボンディング部4にボンディングした金属線6の第2ボンディング部5の方向への曲げに曲げ不足があっても,この金属線6は,その他端におけるボール6Bが必ずボンディングツール10の下面における傾斜面10Aに接当してボンディングツール10の下降動にて下向きに曲げられることになるから,この金属線6におけるボール6Bを第2ボンディング部5に対して確実にボンディングできるのであり,しかも,金属線6の先端におけるボール6Bを第2ボンディング部5に対して潰し押圧したとき,前記金属線6における途中の部分が過度に下向きに押さえ変形されることを,前記傾斜面10Aにて確実に低減できるのである。
【0020】
また,図3及び図4に示す第2の実施の形態は,ボンディングツール10′における下面のうち前記第2ボンディング部5側の部分,つまり,第2ボンディング部5から当該第2ボンディング部5と前記第1ボンディング部4との間の部分までの部分を,前記第2ボンディング部5から前記第1ボンディング部4に向かって斜め上向きに適宜角度θ1だけ傾斜する第1傾斜面10A′に,前記ボンディングツール10′の下面のうち前記第2ボンディング部5と前記第1ボンディング部4との間の部分から前記第1ボンディング部4 に至るまでの部分を,前記第1ボンディング部4に向かって斜め上向きに前記第1傾斜面の角度θ1よりも大きい角度θ2に傾斜する第2傾斜面10B′に各々形成したものである。
【0021】
この構成によると,前記第1の実施の形態の場合と同様に,金属線6の先端におけるボール6Bを第2ボンディング部5に対して確実にボンディングできるものでありながら,前記金属線6における途中の部分を,前記第2傾斜面10B′に沿った形状に成形することができると共に,この金属線6における途中の部分が下向きに垂れるように押され変形されることを前記第2傾斜面10B′によって,前記第1の実施の形態の場合よりも更に低減できるのである。
【0022】
なお,前記各実施の形態は,発光ダイオードに対して適用した場合であったが,本発明は,これに限らず,リードフレームにボンディングした半導体チップと,リードフレームに設けたリード端子との間におけるワイヤボンディング等,その他のワイヤボンディングに適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す要部拡大正面図である。
【図2】 前記第1の実施の形態の作用状態を示す図である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態を示す要部拡大正面図である。
【図4】 前記第2の実施の形態の作用状態を示す図である。
【図5】 従来の装置を示す要部拡大正面図である。
【図6】 前記従来の装置における第1の作用状態を示す図である。
【図7】 前記従来の装置における第2の作用状態を示す図である。
【図8】 前記従来の装置における第3の作用状態を示す図である。
【図9】 前記従来の装置における第4の作用状態を示す図である。
【図10】前記従来の装置における第5の作用状態を示す図である。
【符号の説明】
1 カソード極
2 アノード極
3 ダイオードチップ
4 第1ボンディング部
5 第2ボンディング部
6 金属線
6A,6B ボール
7 キャビラリーツール
10,10′ ボンディングツール
10A 傾斜面
10A′ 第1傾斜面
10B′ 第2傾斜面
Claims (4)
- 一端が電子部品の第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を,前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディングに対してボンディングするワイヤボンディング方法において,
前記金属線の他端を第2ボンディング部に対して,当該第2ボンディング部から前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜し且つ前記第2ボンディング部から前記第1ボンディング部にまで延びるように構成した傾斜面にて下向きに押圧することを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 金属線の一端を電子部品における第1ボンディング部に対して下向きの押圧にてボンディングするキャピラリーツールと,前記金属線の他端を前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディング部に対して下向きの押圧にてボンディングするボンディングツールとから成るボールボール式ワイヤボンディング装置において,
前記ボンディングツールのうち前記金属線の下向きへの押圧を行う下面を,前記第1ボンディング部から第2ボンディング部にまで延びるように構成して,この下面を,前記第2ボンディング部から第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜する傾斜面に形成したことを特徴とする電子部品におけるワイヤボンディング装置。 - 一端が電子部品の第1ボンディング部にボンディングされた金属線の他端を,前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディングに対してボンディングするワイヤボンディング方法において,
前記金属線の他端を第2ボンディング部に対して,当該第2ボンディング部から前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜し且つ前記第2ボンディング部から当該第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分にまで延びるように構成した第1傾斜面にて下向きに押圧することに加えて,前記金属線のうち前記第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に至るまでの部分を,前記第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に向かって前記第1傾斜面よりも大きい傾斜角度で斜め上向きに傾斜し且つ前記第1ボンディング部にまで延びるように構成した第2傾斜面にて下向きに押圧することを特徴とするワイヤボンディング方法。 - 金属線の一端を電子部品における第1ボンディング部に対して下向きの押圧にてボンディングするキャピラリーツールと,前記金属線の他端を前記電子部品のうち前記第1ボンディング部よりも高い部位に位置する第2ボンディング部に対して下向きの押圧にてボンディングするボンディングツールとから成るボールボール式ワイヤボンディング装置において,
前記ボンディングツールのうち前記金属線の下向きへの押圧を行う下面を,前記第1ボンディング部から第2ボンディング部にまで延びるように構成して,この下面のうち前記第2ボンディング部から当該第2ボンディング部と前記第1ボンディング部との間の部分に至る部分を,前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに傾斜する第1傾斜面に,前記ボンディングツールの下面のうち前記第2ボンディング部と第1ボンディング部との間の部分から前記第1ボンディング部に至る部分を,前記第1ボンディング部に向かって斜め上向きに前記第1傾斜面よりも大きい角度に傾斜する第2傾斜面に各々形成したことを特徴とする電子部品におけるワイヤボンディング装置。
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