JP6477053B2 - Wire bonding method and substrate device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、基板、基板装置、光学装置、画像形成装置、ワイヤーボンディング方法及び基板装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate, a substrate device, an optical device, an image forming apparatus, a wire bonding method, and a substrate device manufacturing method.
特許文献1には、基板に形成された複数の基板パッドと基板に実装された電子部品の表面に形成された複数の素子パッドとを、キャピラリから出るワイヤーにより結線するワイヤーボンディングする方法に関する技術が開示されている。この先行技術では、基板のパッドの他に、素子パッドよりも硬度の高いダミーパッドを基板に設け、素子のパッド、基板のパッドの順に複数回のワイヤーボンディングをした後、ダミーパッドにおいて、ワイヤーボンディングを行うことにより、キャピラリの先端に堆積したアルミニウムを除去している。
本発明は、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、キャピラリの先端部に付着した付着物を短時間で除去し、部品側の端子と基板の端子との結線を短時間で完了することが課題である。 Compared with the case where the entire surface of the third terminal of the substrate is flat, the present invention removes the adhering matter adhering to the tip of the capillary in a short time, and the connection between the terminal on the component side and the terminal on the substrate is achieved in a short time. Completion is a challenge.
第1態様の基板は、部品側端子を有する部品が実装される第一端子と、線材により該部品側端子と結線される第二端子と、凹部が形成され、該凹部に、該部品側端子を構成する金属、該第二端子を構成する金属及び該線材を構成する金属の少なくとも一つの金属が付着する第三端子と、を備えている。 The substrate of the first aspect includes a first terminal on which a component having a component-side terminal is mounted, a second terminal connected to the component-side terminal by a wire, and a recess, and the component-side terminal in the recess And a third terminal to which at least one of the metal constituting the wire and the metal constituting the wire adheres.
第2態様の基板は、前記第二端子は複数あり、前記第三端子は、複数の前記第二端子の一つと一体化されている。 The substrate of the second aspect includes a plurality of the second terminals, and the third terminal is integrated with one of the plurality of second terminals.
第3態様の基板は、前記凹部によって、前記第三端子は、前記第三端子が設けられた層とは別の層にある接地配線と電気的に接続されている。 In the substrate of the third aspect , the third terminal is electrically connected to the ground wiring on a layer different from the layer provided with the third terminal by the recess.
第4態様の基板装置は、第1態様〜第3態様のいずれか1つに記載の基板に前記部品側端子を有する前記部品が実装され、前記部品側端子と前記第二端子とが前記線材で結線されている。 Board device of the fourth embodiment, the components are mounted, the component-side terminal and the second terminal and said wire having the component side terminal board according to any one of the first aspect to third aspect Wired at
第5態様の基板装置は、前記部品は、発光素子又は受光素子である。 In the substrate device of the fifth aspect, the component is a light emitting element or a light receiving element.
第6態様の光学装置は、第5態様の基板装置と、前記発光素子又は前記受光素子に対向して配置されたレンズと、前記基板装置と前記レンズとを保持する筐体と、を備えている。 The optical device of the sixth aspect, includes a substrate unit of the fifth aspect, a light emitting element or the light receiving element oppositely disposed lenses, and a housing for holding the said substrate and said device lens Yes.
第7態様の画像形成装置は、前記部品が、前記発光素子とされた第6態様に記載の光学装置と、前記光学装置によって露光されて潜像が形成される像保持体を有し、前記像保持体に形成された潜像が現像されて顕像化されたトナー像を記録媒体に転写して定着する画像形成部と、を備えている。 The image forming apparatus of the seventh aspect, the component comprises an optical device according to the sixth aspect which is the light emitting device, the image carrier on which a latent image is exposed by the optical system is formed, the And an image forming unit that transfers and fixes a toner image developed by developing a latent image formed on the image holding member onto a recording medium.
請求項1のワイヤーボンディング方法は、部品側端子を有する部品が実装される第一端子と、線材により該部品側端子と結線される第二端子と、凹部が形成され、該凹部に、該部品側端子を構成する金属、該第二端子を構成する金属及び該線材を構成する金属の少なくとも一つの金属が付着する第三端子と、を備えた基板に設けられた前記第一端子に実装された前記部品の前記部品側端子と、前記基板に設けられた前記第二端子と、を前記線材によって結線するワイヤーボンディング方法であって、キャピラリの先端部から突出させた前記線材を、前記部品側端子又は前記第二端子の一方に押し付けて前記線材を接続させ、前記線材を引き出しながら前記キャピラリを移動させ、前記線材を前記部品側端子又は前記第二端子の他方に押し付けて前記線材を接続させると共に前記線材を切断する一連の動作を一回又は複数回行う結線工程と、前記結線工程の後に、前記第三端子の前記凹部に、前記先端部に付着した前記部品側端子を構成する金属、前記第二端子を構成する金属及び前記線材を構成する金属のいずれか一つと同じ金属を付着させて除去する除去工程と、を備えている。
The wire bonding method according to
請求項2の基板装置の製造方法は、部品側端子を有する部品が実装される第一端子と、線材により該部品側端子と結線される第二端子と、凹部が形成され、該凹部に、該部品側端子を構成する金属、該第二端子を構成する金属及び該線材を構成する金属の少なくとも一つの金属が付着する第三端子と、を備えた基板に設けられた前記第一端子に前記部品側端子を有する前記部品を実装する実装工程と、請求項1に記載のワイヤーボンディング方法を用いて、前記基板に実装された前記部品の前記部品側端子と前記基板に設けられた前記第二端子とを結線するワイヤーボンディング工程と、を備えている。
The method for manufacturing a substrate device according to
第1態様に記載の基板によれば、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、キャピラリの先端部に付着した付着物を短時間で除去することができる。 According to the substrate described in the first aspect , the adhering matter adhering to the tip of the capillary can be removed in a shorter time than when the entire third terminal surface of the substrate is flat.
第2態様に記載の基板によれば、第三端子と第二端子とが別体である場合と比較し、基板を小型化することができる。 According to the substrate according to the second aspect, it is possible the third terminal and the second terminal is compared with the case where separate, to reduce the size of the substrate.
第3態様に記載の基板によれば、凹部によって第三端子が接地層に電気的に接続されていない場合と比較し、第三端子への静電気の蓄積を防止することができる。 According to the substrate according to the third aspect, it is possible to third terminal is compared with the case that is not electrically connected to the ground layer, to prevent the accumulation of static electricity to the third terminal by the recess.
第4態様に記載の基板装置によれば、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、基板装置の製造コストを下げることができる。 According to the substrate according to the fourth embodiment, as compared with the case the third terminal surface of the substrate is flat, it is possible to reduce the cost of manufacturing the substrate unit.
第5態様に記載の基板装置によれば、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、発光素子又は受光素子が実装された基板装置の製造コストを下げることができる。 According to the substrate according to the fifth embodiment, as compared with the case the third terminal surface of the substrate is flat, the light emitting element or the light receiving element can reduce the cost of production has been board device mounted.
第6態様に記載の光学装置によれば、請求項5に記載の基板装置以外の基板装置に発光素子又は受光素子が実装されている場合と比較し、光学装置の製造コストを下げることができる。 According to the optical device described in the sixth aspect , the manufacturing cost of the optical device can be reduced as compared with the case where the light emitting element or the light receiving element is mounted on the substrate device other than the substrate device according to claim 5. .
第7態様に記載の画像形成装置によれば、請求項6に記載の光学装置以外の光学装置を備える場合と比較し、画像形成装置の製造コストを下げることができる。 According to the image forming apparatus described in the seventh aspect , the manufacturing cost of the image forming apparatus can be reduced as compared with the case where an optical apparatus other than the optical apparatus described in claim 6 is provided.
請求項1に記載のワイヤーボンディング方法によれば、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、部品側端子と基板の第二端子との結線を短時間で完了することができる。 According to the wire bonding method of the first aspect , the connection between the component-side terminal and the second terminal of the substrate can be completed in a short time compared to the case where the entire third terminal of the substrate is flat.
請求項2に記載の基板装置の製造方法によれば、基板の第三端子全面が平坦である場合と比較し、基板装置の製造コストを下げることができる。 According to the manufacturing method of the substrate device of the second aspect , the manufacturing cost of the substrate device can be reduced as compared with the case where the entire third terminal of the substrate is flat.
<画像形成装置>
まず、本実施形態の基板装置60を有する光学装置の一例の露光装置70を備えた画像形成装置10について説明する。
<Image forming apparatus>
First, the
[画像形成装置の全体構成]
図1に示す画像形成装置10は、画像を読み取る画像読取部25と画像形成装置本体10Aとを含んで構成されている。また、画像形成装置本体10Aは、画像形成部11と制御装置24とを含んで構成されている。なお、制御装置24は、画像形成装置10の各部の動作を制御するようになっている。
[Entire configuration of image forming apparatus]
The
[画層読取部]
画像読取部25は、図示されていないプラテンガラスに載せられた原稿に照射されて反射した反射光を受光する受光装置27を有している。受光装置27は受光した反射光を電気信号に変換し、制御装置24に送る。
[Layer reader]
The
[画像形成部]
画像形成部11は、媒体収容部12と、トナー像形成部14と、搬送部16と、定着装置18と、排出部20と、を備えている。画像形成部11は、後述するトナー像形成部14の画像形成ユニット40の感光体42に形成された潜像が現像されて顕像化されたトナー像を最終的に記録媒体Pに転写して定着する。
[Image forming unit]
The
〔トナー像形成部〕
トナー像形成部14は、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kと、転写ユニット50と、を備えている。ここで、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)は、トナー色の一例である。転写ユニット50は、転写装置の一例である。
[Toner image forming section]
The toner
(画像形成ユニット)
画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kにおいて、用いられるトナー以外はほぼ同様の構成である。
(Image forming unit)
The
画像形成ユニット40Yは、感光体42Yと、帯電装置44Yと、露光装置70Yと、現像装置46Yと、を備えている。同様に、画像形成ユニット40M、40C、40Kは、各色に対応するように、感光体42M、42C、42Kと、帯電装置44M、44C、44Kと、露光装置70M、70C、70Kと、現像装置46M、46C、46Kと、を備えている。以下の説明では、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40K及びこれらを構成する各部材について、色毎の区別が不要な場合は適宜(Y、M、C、K)を省略する。
The
(感光体)
感光体42は、自軸周りに回転しながら、現像装置46によって現像されたトナー像を保持する機能を有する。感光体42は、基材と当該基材の外周面に形成された感光層とを備えている。ここで、感光体42は、像保持体の一例である。
(Photoconductor)
The
(帯電装置)
帯電装置44は、感光体42を帯電する機能を有する。
(Charging device)
The charging device 44 has a function of charging the
(露光装置)
光学装置の一例としての露光装置70は、帯電された感光体42に潜像を形成する機能を有する。なお、露光装置70ついては、本実施形態の要部であるため後述する。
(Exposure equipment)
The
(現像装置)
現像装置46は、感光体42に形成された潜像を現像し、トナー像として顕像化する機能を有する。
(Developer)
The developing
〔転写ユニット〕
転写ユニット50は、各感光体42に現像された各色のトナー像を一次転写した後、当該トナー像を記録媒体Pに二次転写させる機能を有する。転写ユニット50は、転写ベルト52と、複数の一次転写ロール54と、駆動ロール56と、二次転写ロール58と、を備えている。
[Transfer unit]
The
〔定着装置〕
定着装置18は、記録媒体Pに二次転写されたトナー像を、ニップ部分で加熱しながら加圧して、記録媒体Pに定着させる機能を有する。
[Fixing device]
The fixing
〔搬送部及び排出部〕
搬送部16は、媒体収容部12に収容された記録媒体Pを、二次転写部(駆動ロール56と二次転写ロール58との対向部分)、定着装置18のニップ部分を含む搬送路16Cを搬送させ、排出部20に排出させる機能を有する。搬送部16は、送出ロール16Aと、複数の搬送ロール対16Bと、を備えている。
[Transport section and discharge section]
The
〔画像形成装置の補足〕
画像形成装置10を構成する帯電装置44、現像装置46並びに転写ユニット50が備える一次転写ロール54及び二次転写ロール58は、それぞれ高圧電源(図示省略)に接続されて、電圧が印加されるようになっている。本実施形態の画像形成装置10では、各高圧電源のアース端子及び感光体42の基材は、画像形成装置本体10Aの筐体に接地されている。
[Supplement of image forming apparatus]
The
<画像形成装置の画像形成動作>
次に、図1に示す画像形成装置10における画像形成動作について説明する。
<Image Forming Operation of Image Forming Apparatus>
Next, an image forming operation in the
画像読取部25、或いは外部装置(一例としてパーソナルコンピューター)から送信された画像信号が、制御装置24により各色の画像データに変換されて、各露光装置70に出力される。
An image signal transmitted from the
続いて、各露光装置70から出射された露光光は、各帯電装置44により帯電された各感光体42に入射されて潜像が形成される。続いて、各潜像は、各現像装置46により各色のトナー像として現像される。続いて、各色のトナー像は、各一次転写ロール54により転写ベルト52に一次転写される。
Subsequently, the exposure light emitted from each
一方、記録媒体Pは、転写ベルト52におけるトナー像が一次転写された部位がニップ部Tに到達するタイミングに合わせて搬送され、二次転写される。
On the other hand, the recording medium P is conveyed and secondarily transferred in accordance with the timing at which the portion of the
続いて、トナー像が二次転写された記録媒体Pは定着装置18に向かって搬送され、トナー像は記録媒体Pに定着される。
Subsequently, the recording medium P onto which the toner image has been secondarily transferred is conveyed toward the fixing
そして、トナー像が定着された記録媒体Pは排出部20に排出され、画像形成動作が終了する。
Then, the recording medium P on which the toner image is fixed is discharged to the
<露光装置の構成>
次に、本実施形態の要部である露光装置70(光学装置の一例)について、図面を参照しつつ説明する。
<Configuration of exposure apparatus>
Next, an exposure apparatus 70 (an example of an optical apparatus) that is a main part of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
露光装置70は、図2及び図3に示されるように、基板装置60と、レンズの一例としてのレンズアレイ80と、筐体90と、を含んで構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[基板装置]
図2及び図3に示すように、基板装置60は、制御装置24(図1参照)により変換された画像データに基づき、後述する基板61に実装された複数のLEDアレイ(発光ダイオードアレイ)62のLED(Light Emitting Diode)74(図4参照)からレンズアレイ80に向けて光を発光する機能を有する。なお、本発明において「実装」とは、はんだや接着剤などの接合剤を用いて、基板の表面に設けられた(形成された)端子(パッド)に部品を固定することをいう。
[Substrate equipment]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4に示すように、基板61は、長尺状のガラスエポキシ製の板とされ、上面(感光体42に向く面)には、発光部65が設けられている。発光部65は、複数個のLEDアレイ62で構成されている。そして、複数個のLEDアレイ62は、基板61の上面に形成された後述する第一パッド110上に、基板61の長手方向に沿って千鳥状に実装(配置)されている。また、各LEDアレイ62には、LEDアレイ62の長手方向に沿って、複数個のLED74が直線状に配列されている。なお、基板装置60の詳細は後述する。
As shown in FIG. 4, the
[レンズアレイ]
図3に示すように、レンズアレイ80は、各LEDアレイ62のLED74(図4参照)から発光された光を感光体42で結像させる機能を有する。
[Lens Array]
As shown in FIG. 3, the
図2及び図3に示すように、レンズアレイ80は、長尺であって、複数のロッドレンズの集合体であるセルフォック(登録商標)レンズアレイとされている。図3に示すように、レンズアレイ80は、画像形成装置10において、基板61と感光体42との間に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[筐体]
図2及び図3に示すように、筐体90は、基板装置60におけるLEDアレイ62の複数のLED74(図4参照)とレンズアレイ80とが対向するように、基板装置60(基板61)及びレンズアレイ80を固定する機能を有する。
[Case]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
筐体90は、長尺であって、その長手方向が感光体42(図3参照)の軸方向に沿うように、配置されている。また、図3に示すように、筐体90には、感光体42の軸方向に沿って感光体42に向く長尺の貫通孔92が形成されている。
The
筐体90には、長尺の貫通孔92における感光体42側の開口部周縁でレンズアレイ80が接着剤により固定されている。また、筐体90には、貫通孔92における感光体42側と反対側の開口部を塞ぐように基板装置60が接着剤により固定されている。
The
<基板装置についての詳細>
図5に示すように、基板装置60には、基板61の第一端子の一例としての第一パッド110に前述した発光素子の一例としてのLEDアレイ62が接着剤によって接合され、図4に示すように千鳥状に実装されている。また、基板61は、厚み方向に複数の層を有する所謂多層基板とされ、基板61の下面には、図示されていないROMやコネクタ等が実装されている。
<Details about the substrate device>
As shown in FIG. 5, the
基板61の上面(感光体42側の面、図3参照)には、前述した複数の第一パッド110、第二端子の一例としての複数の第二パッド112及び第三端子の一例としての第三パッド113が設けられている。また、第一パッド110に実装されたLEDアレイ62には、部品側端子の一例としての複数の部品側パッド100が設けられている。なお、第一パッド110は、千鳥状に複数設けられ、LEDアレイ62はそれぞれの第一パッド110に1個ずつ千鳥状に複数実装されている(図4参照)。
On the upper surface of the substrate 61 (the surface on the
LEDアレイ62の部品側パッド100と基板61の第二パッド112とは、線材の一例としてのワイヤー120で結線(接続)されている。本実施形態のワイヤー120は、金線(Au線)とされている。第二パッド112は、制御装置24により変換された画像データの電気信号をLEDアレイ62に送るためのパッド、LEDアレイ62の電源パッド及び接地パッドから構成されている。
The
第三パッド113は、後述するワイヤーボンディング装置のキャピラリ200の先端部210(図7参照)に付着して堆積する金属カスJ(図9参照)を取り除いて除去する除去用パッドとして機能する。
The
更に、本実施形態では、第三パッド113は、複数の第二パッド112の一つであり、接地パッドである第二パッド112Aと一体化されている。なお、図5では、説明のため第二パッド112Aを想像線(二点鎖線)で領域を区別して図示しているが、実際には第二パッド112Aと第三パッド113とは一体となっており、明確な領域は特定されない。
Furthermore, in the present embodiment, the
第三パッド113には、凹部の一例としてのディンプルメッキビア150が形成されている。ここで、ディンプルメッキビアとは、図6に示すように、ディンプル(Dimple)形状に凹んで金属メッキがなされたビア(Via)のことをいう。当該金属メッキを構成する金属は、ディンプルメッキビアが形成されるパッドを構成する金属と同じ金属が採用される。別言すると、ディンプルメッキビアは、ビアをメッキで穴埋めして平らにするタイプのフィルドビア(Filled Via)に対して、ビアをメッキで穴埋めしないタイプのディンプルビア(Dimple Via)であると言える。また、このディンプルメッキビア150によって、接地パッドである第二パッド112Aと一体化された第三パッド113は、図6に示すように、第三パッド113(及び第二パッド112)が設けられた層と別の層にある接地配線(グランド層)116と電気的に接続されている。
The
なお、本実施形態におけるディンプルメッキビア150の内径は、キャピラリ200の外径よりも若干大きい。別言すると、ディンプルメッキビア150の内径は、キャピラリ200の先端部210が二つ挿入することはできない大きさとなっている。
Note that the inner diameter of the dimple plating via 150 in this embodiment is slightly larger than the outer diameter of the capillary 200. In other words, the inner diameter of the dimple-plated via 150 is such a size that the two
(ワイヤーボンディング方法)
次に、LEDアレイ62の複数の部品側パッド100と基板61の複数の第二パッド112とを、ワイヤー120で結線(接続)するワイヤーボンディング方法の一例について説明する。
(Wire bonding method)
Next, an example of a wire bonding method in which a plurality of component-
なお、ワイヤー120は、直径10〜150μm程度の細い金(Au)製の導線(金線)である。また、ワイヤーボンディング装置は市販されている公知の装置を用いればよいので、後述するキャピラリ200以外の図示及び説明を省略し、簡単に説明する。
The
図7(A)に示すように、キャピラリ200は、軸芯部分にワイヤー120(図7(B))を供給するための貫通孔202が形成されている。キャピラリ200の材質は、セラミック、ルビー、酸化ジルコニウム等を用いることができる。
As shown in FIG. 7A, the capillary 200 has a through-
まず、図7(B)に示すように、キャピラリ200の先端部210から予め定められた量のワイヤー120を突出させる
First, as shown in FIG. 7B, a predetermined amount of
そして、図7(C)に示すように、ワイヤーボンディング装置の一部を構成するトーチ212が、キャピラリ200の先端部210から突出したワイヤー120の近傍に位置決めされ、ワイヤー120とトーチ212との間に電圧が印加される。電圧が印加されることによって火花(スパーク)が生じると共に、火花によって、キャピラリ200の先端部210から突出したワイヤー120の先端部が溶融し、ボール122が形成される。
Then, as shown in FIG. 7C, the
図8は、LEDアレイ62が実装された状態の基板61を側面方向から見た模式図である。
FIG. 8 is a schematic view of the
図8(A)に示すように、ボール122が形成されたキャピラリ200を、第二パッド112の真上に移動させる
As shown in FIG. 8A, the capillary 200 on which the
そして、図8(B)に示すように、キャピラリ200を下降させ、溶融したボール122を第二パッド112に押し付けて、ワイヤー120と第二パッド112とを超音波併用熱圧着方式で接続する、つまりボールボンディングを行う。
Then, as shown in FIG. 8B, the capillary 200 is lowered, the
その後、図8(C)に示すように、ワイヤー120をキャピラリ200の先端部210から引き出しながら、キャピラリ200をLEDアレイ62の部品側パッド100に向けて移動させる。
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the capillary 200 is moved toward the component-
そして、図8(D)及び図8(E)に示すように、キャピラリ200の先端部210を部品側パッド100に押し付けて、ワイヤー120を接続超音波併用熱圧着方式で接続すると同時にワイヤー120を切断する、つまりステッチボンディングを行う。
8 (D) and 8 (E), the
図7及び図8で示す上述の一連の結線動作を行うことにより、基板61の複数の第二パッド112とLEDアレイ62の複数の部品側パッド100とをワイヤー120により電気的に接続する。
7 and 8 is performed, the plurality of
<作用及び効果>
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
Next, functions and effects of the present embodiment will be described.
上述したワイヤーボンディングによる結線動作を行うとキャピラリ200の先端部210には、部品側パッド100の金属層を構成する金属(例えば、アルミニウムなど)を主成分とする金属カスJ(図6及び図9を参照)が付着し、堆積する。
When the above-described wire bonding operation is performed, the metal tip J (FIG. 6 and FIG. 9) mainly composed of a metal (for example, aluminum) constituting the metal layer of the component-
そこで、ワイヤーボンディング中に、キャピラリ200の先端部210に堆積した金属カスJを除去するため、上述の一連の結線動作(結線工程)を一回又は複数回行った後に、金属カスJを除去する除去動作(除去工程)を実施する。次にキャピラリ200の先端部210に付着した金属カスJの除去動作(除去工程)について説明する。
Therefore, in order to remove the metal residue J deposited on the
[除去動作]
まず、図7で説明したように、キャピラリ200の先端部210から突出したワイヤー120の先端部にボール122を形成する。そして、キャピラリ200の先端部210を第三パッド113の凹状のディンプルメッキビア150の上に移動させる。
[Removal operation]
First, as described with reference to FIG. 7, the
次に、キャピラリ200の先端部210を下降させ、図9に示すように、ディンプルメッキビア150の底部152(図6参照)のほぼ中心位置に、溶融したボール122を押し付けて、超音波併用熱圧着方式で接続する、つまりボールボンディングを行う。
Next, the
その後、キャピラリ200(図7参照)を、例えば前後左右(図9における紙面上下及び左右方向)に動かして、ディンプルメッキビア150の上方の縁部154(図6参照)に、キャピラリ200の先端部210(図7参照)を擦りつけて、キャピラリ200の先端部210の金属カスJを除去する。
Thereafter, the capillary 200 (see FIG. 7) is moved, for example, front and rear, left and right (up and down and left and right in FIG. 9), and the tip of the capillary 200 is placed on the upper edge 154 (see FIG. 6) of the dimple plating via 150. 210 (see FIG. 7) is rubbed to remove the metal residue J at the
より詳しく説明すると、キャピラリ200の先端部210に付着して堆積したアルミニウムなどを主成分とする金属カスJは、キャピラリ200の先端部210を縁部154に擦りつけると、ディンプルメッキビア150にめり込む。その際、金属カスJとディンプルメッキビア150を構成する金属とが合金をつくる。よって、キャピラリ200の先端部210に付着して堆積した金属カスJが、ディンプルメッキビア150に残され、除去される。
More specifically, the metal residue J mainly composed of aluminum or the like deposited and deposited on the
そして、最後の擦り付けの際に、ディンプルメッキビア150の縁部154にステッチボンディングを行い、ワイヤー120を切断する。
Then, at the time of the final rubbing, stitch bonding is performed on the
ここで、図12に示すディンプルメッキビア150(図5及び図6参照)が形成されていない全面が平坦な第三パッド813を有する比較例の基板800の場合の除去動作について説明する。
Here, the removal operation in the case of the
まず図14(A)と図14(B)とに示すように第三パッド813にボール122を押し付けて第三パッド813にワイヤー120を接続するボールボンディングを行い、次に図14(C)、図14(D)及び図14(E)に示すように、ワイヤー120をキャピラリ200の先端部210から引き出しながら、キャピラリ200を移動し、別の場所でステッチボンディングを行う。そうすることで、キャピラリ200の先端部210に付着した金属カスJ(図13参照)を取り除く。
First, as shown in FIGS. 14A and 14B, ball bonding is performed by pressing the
しかし、図14の一連の除去動作(ワイヤーボンディング(ボールボンディング+ステッチボンディング))を一回行っても、キャピラリ200の先端部210(図14参照)の金属カスJ(図13)の一部しか除去することができない場合がある。 However, even if the series of removal operations shown in FIG. 14 (wire bonding (ball bonding + stitch bonding)) is performed once, only a part of the metal residue J (FIG. 13) at the tip 210 (see FIG. 14) of the capillary 200 is obtained. It may not be possible to remove it.
よって、キャピラリ200の先端部210から金属カスJを除去するためには、図13に示すように、除去動作を、方向を変えて複数回繰り返す必要がある。なお、図13では、S1方向とS2方向とS3方向の三方向で行って金属カスJを除去した状態を示している。
Therefore, in order to remove the metal residue J from the
このように、キャピラリ200の先端部210から金属カスJを除去するためには、少なくとも3回、除去動作(ワイヤーボンディング動作)を行うため、除去時間が長く、かつ、キャピラリ200の先端部210移動距離が長いので高価な金(Au)製のワイヤー(金線)120を多く消費する。さらに、除去動作のためには、第三パッド813として大きい面積が必要になる。
In this way, in order to remove the metal residue J from the
これに対して、図9に示す本実施形態の基板61では、ディンプルメッキビア150を利用することで、除去動作(ワイヤーボンディング動作)は一回であり、また、キャピラリ200の先端部210の移動距離が短いのでワイヤー120の消費量が少ない。さらに、除去動作のために必要な第三パッド813の面積が、比較例よりも小さくて済む。
On the other hand, in the
よって、本実施形態の基板61は、比較例の基板800よりも短時間で除去動作を完了させることができる。このように、比較例の場合と比較し、LEDアレイ62の複数の部品側パッド100と基板61の複数の第二パッド112とのワイヤー120による結線を短時間で完了させることができ、またワイヤー120の消費量が少なく、第三パッドの面積を小さくできるので、基板装置60の製造コストを下げることができる。
Therefore, the removal operation of the
また、基板装置60の製造コストを下げることで、露光装置70及び画像形成装置10の製造コストを下げることができる。
Further, the manufacturing cost of the
また、本実施形態の基板61では、第三パッド113は第二パッド112Aと一体化されている。よって、比較例のように第三パッド813と第二パッド112とが別体である場合と比較し、基板61を小型化することができる。
In the
また、本実施形態の基板61では、第三パッド113はディンプルメッキビア150によって接地配線116と電気的に接続されている。よって、除去動作において、キャピラリ200の先端部210をディンプルメッキビア150の縁部154に擦り付ける際に静電気が発生しても、静電気は接地配線116に流れ、第三パッド113に蓄積されにくい。したがって、静電気に起因する基板61に実装された各種電子部品の故障が防止される。
Further, in the
<変形例>
つぎに、本実施形態の除去動作の変形例について説明する。
<Modification>
Next, a modification of the removal operation of this embodiment will be described.
[第一変形例]
第一変形例の除去動作では、図10に示すように、基板61の第三パッド113のディンプルメッキビア150の外側でボールボンディングを行った後、キャピラリ200の先端部210をディンプルメッキビア150の上方に移動する。
[First modification]
In the removal operation of the first modified example, as shown in FIG. 10, after ball bonding is performed outside the dimple plating via 150 of the
そして、キャピラリ200の先端部210を、例えば前後左右(図10おける紙面上下及び左右方向)に動かして、ディンプルメッキビア150の上方の縁部154に、キャピラリ200の先端部210を擦りつけて、キャピラリ200の先端部210に堆積した金属カスJを除去する。
Then, the
また、最後の擦り付けの際に、ディンプルメッキビア150の縁部154にステッチボンディングを行い、ワイヤー120を切断する。
Further, at the time of the final rubbing, stitch bonding is performed on the
[第二変形例]
図11に示すように、基板61の第三パッド113のディンプルメッキビア151は、図9に示すディンプルメッキビア150よりも大きい。本変形では、ディンプルメッキビア151内にキャピラリ200の先端部210が複数(例えば、三つ以上)挿入することができる大きさとなっている。
[Second modification]
As shown in FIG. 11, the dimple plating via 151 of the
そして、キャピラリ200の先端部210を第三パッド113の凹状のディンプルメッキビア151の底部153の縁部155の近傍にボールボンディングを行ったのち縁部154にキャピラリ200の先端部210を擦りつけて、キャピラリ200の先端部210の金属カスJを除去すると共に、縁部154にステッチボンディングを行い、ワイヤー120を切断する。
Then, the
この除去動作を、方向を変えて繰り返し、キャピラリ200の先端部210の金属カスJを除去する。なお、図11ではS1方向とS2方向とS3方向の三方向で除去動作を行って金属カスJを除去した状態を示している。
This removal operation is repeated while changing the direction, and the metal residue J at the
なお、本第二変形例では、ディンプルメッキビア151が大きいので、金属カスJを付着させる部位を多数確保できる。よって、キャピラリ200の先端部210から金属カスJを除去する回数が多くても対応可能である。
In the second modified example, since the dimple plating via 151 is large, a large number of portions to which the metal residue J is attached can be secured. Therefore, it is possible to cope with a large number of times of removing the metal residue J from the
<その他>
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。
<Others>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では、アルミニウムを主成分とする金属カスを第三パッド113で除去するものを示したが、金属カスJはこれに限定されない。
For example, in the embodiment described above, the metal debris mainly composed of aluminum is removed by the
ワイヤーボンディングによりキャピラリ200の先端部210に付着する可能性がある金属カスJとしては、部品側パッド100を構成する金属、第二パッド112を構成する金属、および第三パッド113を構成する金属を挙げることができる。このため、部品側パッド100を構成する金属、第二パッド112を構成する金属及び線材の一例であるワイヤー120を構成する金属の少なくとも一つの金属を含む金属カスが、キャピラリ200の先端部210に付着して堆積され、除去する必要がある場合は、上記実施形態で説明した除去動作により、このような金属カスを、第三パッド113で除去してもよい。
The metal debris J that may be attached to the
また、例えば、上記実施形態では、第三パッド113には凹部の一例としてのディンプルメッキビア150、151は一つのみ設けられていたが、これに限定されない。第三パッド113には、複数のディンプルメッキビア150、151が設けられていてもよい。また、第三パッド113を複数備えた基板であってもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、第三パッド113と第二パッド112とが一体化されていたが、これに限定されることはなく、第三パッド113は独立して設けられていてもよいし、第二パッド以外のパッドと一体化されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、ディンプルメッキビア150によって第三パッド113は別の層にある接地配線(グランド層)116と電気的に接続されていたが、これに限定されることはなく、他の層と電気的に接続されていなくてもよいし、電源層などのグランド層とは別の層と電気的に接続されていてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、発光素子の一例としてのLEDアレイ62が実装された基板装置60を備える露光装置70に本発明が適用されたが、これに限定されない。
Moreover, in the said embodiment, although this invention was applied to the
例えば、受光素子が実装された基板装置を備える画像読取部25の受光装置27(光学装置の一例)にも本発明を適用してもよい。なお、本発明が適用された受光装置27は、基板装置60のLEDアレイ62に代えて受光素子を実装した構成と同様である。具体的には、基板装置60における発光素子(LEDアレイ62)を受光素子に変更すれば、画像読取部25の一例としての密着イメージセンサ(Contact Image Sensor)で使用される受光基板になる。つまり、本発明は、発光素子を受光素子に変えて製造された受光基板(基板装置の一例)を用いて、受光基板とレンズアレイとを対向させて筐体に固定して製造する受光装置27に対して適用できる。なお、受光装置27は、光源LEDと組み合わせて密着イメージセンサを構成する。また、本発明では、発光素子または受光素子のことを部品と称している。
For example, the present invention may be applied to a light receiving device 27 (an example of an optical device) of the
また、露光装置70又は受光装置27以外の装置に用いる基板装置にも本発明を適用してもよい。基板に実装する部品側パッドを有する部品としては、例えばLSI(Large Scale Integration)、カメラモジュール、スキャナヘッド等が上げられる。また、上記実施形態では、部品側パッド及び第二パッドは、それぞれ複数設けられていたが、これに限定されることはなく、一つであってもよい。
The present invention may also be applied to a substrate device used for an apparatus other than the
また、例えば、上記実施形態では、部品側端子に線材を押し付けて接続させ、線材を引き出しながらキャピラリを移動させ、線材を第二端子に押し付けて線材を接続させて切断したが、これに限定されない。第二端子に線材を押し付けて接続させ、線材を引き出しながらキャピラリを移動させ、線材を部品側端子に押し付けて線材を接続させて切断してもよい。 Further, for example, in the above-described embodiment, the wire rod is pressed and connected to the component-side terminal, the capillary is moved while the wire rod is pulled out, the wire rod is pressed against the second terminal and the wire rod is connected and cut, but the present invention is not limited thereto. . The wire may be pressed and connected to the second terminal, the capillary may be moved while the wire is pulled out, and the wire may be pressed against the component side terminal to connect the wire and cut.
また、画像形成装置の構成としては、上記実施形態の構成に限られず種々の構成とすることが可能である。更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。 Further, the configuration of the image forming apparatus is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and various configurations can be employed. Furthermore, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect in the range which does not deviate from the summary of this invention.
10 画像形成装置。
12 画像形成部
27 受光装置(光学装置の一例)
60 基板装置
61 基板
62 LEDアレイ(部品及び発光素子の一例)
70 露光装置(光学装置の一例)
80 レンズアレイ(レンズの一例)
90 筐体9
100 部品側パッド(部品側端子の一例)
110 第一パッド(第一端子の一例)
112 第二パッド(第二端子の一例)
113 第三パッド(第三端子の一例)
116 接地配線
120 ワイヤー(線材の一例)
150 ディンプルメッキビア(凹部の一例)
151 ディンプルメッキビア(凹部の一例)
10 Image forming apparatus.
12
60
70 exposure apparatus (an example of an optical apparatus)
80 Lens array (an example of a lens)
90 Housing 9
100 Component side pad (Example of component side terminal)
110 First pad (example of first terminal)
112 Second pad (example of second terminal)
113 Third pad (example of third terminal)
116 Ground wiring 120 Wire (an example of wire)
150 Dimple-plated via (an example of a recess)
151 Dimple plated via (an example of a recess)
Claims (2)
該基板に設けられた該第二端子と、
を該線材によって結線するワイヤーボンディング方法であって、
キャピラリの先端部から突出させた該線材を、該部品側端子又は該第二端子の一方に押し付けて該線材を接続させ、該線材を引き出しながら該キャピラリを移動させ、該線材を該部品側端子又は該第二端子の他方に押し付けて該線材を接続させると共に該線材を切断する一連の動作を一回又は複数回行う結線工程と、
該結線工程の後に、該第三端子の該凹部に、該先端部に付着した該部品側端子を構成する金属、該第二端子を構成する金属及び該線材を構成する金属の少なくとも一つの金属を付着させて除去する除去工程と、
を備えたワイヤーボンディング方法。 A first terminal on which a component having a component-side terminal is mounted; a second terminal connected to the component-side terminal by a wire; and a recess formed in the recess; a metal constituting the component-side terminal; A third terminal to which at least one of the metal constituting the two terminals and the metal constituting the wire adheres, and the component side terminal of the component mounted on the first terminal provided on the board provided with ,
The second terminal provided on the substrate;
A wire bonding method for connecting a wire with the wire,
The wire rod protruding from the tip of the capillary is pressed against one of the component-side terminal or the second terminal to connect the wire rod, and the capillary is moved while the wire rod is pulled out. Or a connection step of pressing the other terminal of the second terminal to connect the wire and cutting the wire once or a plurality of times.
After the connection step, at least one metal of the metal constituting the component-side terminal, the metal constituting the second terminal, and the metal constituting the wire rod attached to the tip of the concave portion of the third terminal A removal step of attaching and removing,
Wire bonding method with
請求項1に記載のワイヤーボンディング方法を用いて、前記基板に実装された前記部品の前記部品側端子と前記基板に設けられた前記第二端子とを結線するワイヤーボンディング工程と、
を備えた基板装置の製造方法。 A first terminal on which a component having a component-side terminal is mounted; a second terminal connected to the component-side terminal by a wire; and a recess formed in the recess; a metal constituting the component-side terminal; The component having the component-side terminal is mounted on the first terminal provided on the substrate including a metal constituting the two terminals and a third terminal to which at least one metal of the metal constituting the wire is attached. Mounting process;
Using the wire bonding method according to claim 1 , a wire bonding step of connecting the component side terminal of the component mounted on the substrate and the second terminal provided on the substrate;
A method for manufacturing a substrate device comprising:
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JP2016167556A (en) | 2016-09-15 |
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