JPH01256134A - Wire bonding equipment - Google Patents

Wire bonding equipment

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JPH01256134A
JPH01256134A JP63084390A JP8439088A JPH01256134A JP H01256134 A JPH01256134 A JP H01256134A JP 63084390 A JP63084390 A JP 63084390A JP 8439088 A JP8439088 A JP 8439088A JP H01256134 A JPH01256134 A JP H01256134A
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ball
copper
wire
bonding
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中馬　俊夫
Makoto Nakajima
誠 中嶋
Kiminori Ichikawa
市川　公則
Yoshio Ohashi
芳雄 大橋
Masahiro Koizumi
小泉　正博
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Abstract

PURPOSE:To prevent the decrease of bondability due to attaching and depositing of scattered fine particles of a discharge electrode, by forming the discharge electrode to fuse-form a ball at the tip of a wire, by using a specified alloy. CONSTITUTION:A discharge electrode 16 to fuse-form a ball at the tip of a wire is formed by using tungsten containing yttrium or tungsten containing lanthanum. Since a copper coating film is hardly formed on the surface of the discharge electrode 16 formed by using the above alloy, the decrease of arc-start is restricted or restrained, and therefore a suitable discharging state is maintained between the discharge electrode 16 and a wire 2. As a result, a specified discharging energy is maintained, so that an adequate ball 22 is formed and excellent bondability is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワイヤボンディング技術、特に、ボンダビリ
ティ−の改善技術に関し、例えば、半導体装置の製造工
程において、ベレットとリードとを電気的に接続するの
に利用して有効な技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to wire bonding technology, in particular to technology for improving bondability, for example, in the process of manufacturing semiconductor devices, electrically connecting pellets and leads. Concerning effective techniques that can be used to

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の製造工程において、ペレットとリードを電
気的に接続するワイヤボンディング装置として、実開昭
５８−１６９９１８号公報に示されているように、ワイ
ヤの先端に放電電極によるアーク放電を利用してボール
を溶融形成し、このボールを被ボンデイング体に熱圧着
してワイヤの接続を行うようにしたワイヤボンディング
装置であって、前記ワイヤの先端と、このワイヤ先端に
対向するように配置される放電用の電極との間の雰囲気
を還元性ガス雰囲気に保持することができるように構成
されているものがある。In the manufacturing process of semiconductor devices, wire bonding equipment that electrically connects pellets and leads uses arc discharge using a discharge electrode at the tip of the wire, as shown in Japanese Utility Model Application Publication No. 58-169918. A wire bonding device that connects a wire by melting and forming a ball and thermocompressing the ball to a bonded object, the wire bonding device comprising: a tip of the wire; and a discharge disposed opposite the tip of the wire. Some devices are constructed so that the atmosphere between them and the electrode used can be maintained in a reducing gas atmosphere.

そして、このようなワイヤボンディング装置においては
、前記放電電極はタングステン（Ｗ）またはトリア（Ｔ
ｈ！　０３　）を２．２％以下含有するトリア入りタン
グステン合金により形成されている。In such a wire bonding device, the discharge electrode is made of tungsten (W) or thoria (T).
h! It is made of a thoria-containing tungsten alloy containing 2.2% or less of 03).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、このようなワイヤボンディング装置においては
、銅系材料からなるワイヤ（以下、銅ワイヤという。）
が使用される場合、ボール形成時に熔けた銅や、炭素の
微粒子が飛散して放電電極の表面に付着堆積するため、
５０００回程度０放電回数の後、放電電極の表面全体が
銅被膜で被覆されることにより、次のような問題点が発
生することが、本発明者によって明らかにされた。However, in such wire bonding equipment, wires made of copper-based materials (hereinafter referred to as copper wires)
When a ball is formed, molten copper and carbon fine particles are scattered and deposited on the surface of the discharge electrode.
The inventor of the present invention has revealed that the following problems occur because the entire surface of the discharge electrode is coated with a copper film after about 5,000 zero discharges.

（１）放電電極には、アーク放電回数、１万５千〜２万
回で異物が付着堆積し、放電が不安定となるため、この
放電電極の表面に付着堆積した異物除去のために、やす
りによる電極表面研磨作業や、アルコールによる洗浄作
業等のようなメンテナンスが必要になり、生産性の低下
が招来される。(1) Foreign matter adheres and accumulates on the discharge electrode after 15,000 to 20,000 arc discharges, making the discharge unstable. To remove the foreign matter that has adhered and accumulated on the surface of the discharge electrode, Maintenance such as polishing the electrode surface with a file and cleaning with alcohol is required, resulting in a decrease in productivity.

（２）アーク放電が不安定になると、ボール形状にばら
つきが発生するため、圧着形状不良、圧着径のばらつき
等のようなポンダビリティ−の低下が発生し、製造歩留
りの低下、並びに製品の品質および信鯨性の低下が発生
ずる。(2) When arc discharge becomes unstable, variations in ball shape occur, resulting in poor crimping shape, variation in crimping diameter, and other deterioration in pondability, resulting in a decrease in manufacturing yield and product quality. and a decline in trustworthiness occurs.

本発明の目的は、放電電極の飛１１（微粒子の付着堆積
によるポンダビリティ−の低下を防止することができる
ワイヤボンディング技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wire bonding technique that can prevent a drop in the bondability of a discharge electrode due to adhesion and accumulation of fine particles.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。An overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、ワイヤの先端にボールを溶融形成するだめの
放電電極をイツトリア入りタングステン、またはランタ
ナ入りタングステンを用いて形成したものである。That is, a discharge electrode for melting and forming a ball at the tip of the wire is formed using tungsten containing ytria or tungsten containing lanthana.

〔作用〕[Effect]

ワイヤボンディング作業中の放電時において、ワイヤに
ボールが溶融形成されるとともに、溶融したワイヤから
ワイヤの素材や炭素が放電の衝撃等によって微粒子とな
って飛散し、放電電極の表面に付着し堆積して行く。During the discharge during wire bonding work, a ball is melted and formed on the wire, and the wire material and carbon are scattered from the melted wire as fine particles due to the impact of the discharge, and they adhere and accumulate on the surface of the discharge electrode. Go.

そして、タングステンまたはドリア入りタングステン合
金によって形成されている従来の放電電極の場合、放電
回数にして１万５千〜２万回程度で、放電電極の表面に
銅被膜が形成され、その結果、放電アークのスタート性
が不安定になる。これは次のような理由によると、考え
られる。すなわち、タングステンは熱陰極であり、放電
アークのスタート性に優れているが、銅は冷陰極であり
、アークスタート性が劣る。このため、放電電極に銅被
膜が形成されると、放電電極が冷陰極（噴量となり、そ
のアークスタート性が低下してしまう。In the case of conventional discharge electrodes made of tungsten or tungsten alloy containing doria, a copper film is formed on the surface of the discharge electrode after about 15,000 to 20,000 discharges, and as a result, the discharge The starting performance of the arc becomes unstable. This may be due to the following reasons. That is, tungsten is a hot cathode and has excellent discharge arc starting properties, but copper is a cold cathode and has poor arc starting properties. For this reason, when a copper coating is formed on the discharge electrode, the discharge electrode becomes a cold cathode (spray volume), and its arc starting performance is reduced.

これに対して、前記した手段によれば、放電電極の表面
に銅被膜が形成され難くなるため、アークスタート性の
低下が抑止ないしは抑制されることになる。したがって
、放電電極とワイヤとの間において、適当な放電状態が
確保される。その結果、所定の放電エネルギが確保され
るため、適正なボールが形成され、良好なポンダビリテ
ィ−が確保されることになる６ 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置を示す正面図、第２図はその作用を説明するための拡
大部分斜視図、第３図は同じく線図である。On the other hand, according to the above-described means, it becomes difficult to form a copper film on the surface of the discharge electrode, so that deterioration in arc starting performance is inhibited or suppressed. Therefore, an appropriate discharge state is ensured between the discharge electrode and the wire. As a result, a predetermined discharge energy is secured, so a proper ball is formed and good pondability is secured. FIG. 2 is a front view showing the bonding device, FIG. 2 is an enlarged partial perspective view for explaining its operation, and FIG. 3 is a line diagram.

本実施例において、本発明に係るワイヤボンディング装
置は被ボンデイング物としての半導体装？？１における
ベレット２の電極バッド２ａと、リードフレーム３の各
リード４との間に銅ワイヤ５をそれぞれ橋絡させること
により、ペレット２と各リードとを電気的に接続するよ
うに構成されている。In this embodiment, the wire bonding apparatus according to the present invention is a semiconductor device as an object to be bonded. ? The pellet 2 and each lead are electrically connected by bridging a copper wire 5 between the electrode pad 2a of the pellet 2 in 1 and each lead 4 of the lead frame 3. .

このワイヤボンディング装置はフィーダ６を備えており
、フィーダ６はリードフレーム３を長手方向について摺
動自在に保持して、リードフレーム３のピッチをもって
歩進送りし得るように構成されている。フィーダ６には
ヒートブロック７がリードフレーム３を加熱し得るよう
に設備されている。フィーダ６のボンディングステージ
の外部にはＸＹ子テーブルがＸＹ力方向移動し得るよう
に設備されており、ＸＹ子テーブル上にはボンディング
ヘッド９が搭載されている。ボンディングヘッド９には
ボンディングアーム１０が基端を回転自在に軸支されて
支持されており、このアー１１１０の先端にはキャピラ
リー１１が固設されている。ボンディングアーム１０は
カム機構（図示せず）により駆動されるように構成され
ており、この駆動によってキャピラリー１１は上下動さ
れるようになっている。また、ボンディングヘッド９に
は超音波発振袋Ｗ（図示せず）がポンディングアーム１
０を通じてキャピラリー１１を超音波振動させるように
設備されている。This wire bonding apparatus is equipped with a feeder 6, and the feeder 6 is configured to hold the lead frame 3 slidably in the longitudinal direction and feed the lead frame 3 step by step at a pitch. The feeder 6 is equipped with a heat block 7 that can heat the lead frame 3. An XY child table is installed outside the bonding stage of the feeder 6 so as to be movable in the XY force directions, and a bonding head 9 is mounted on the XY child table. A bonding arm 10 is rotatably supported at its base end by the bonding head 9, and a capillary 11 is fixed to the tip of this arm 1110. The bonding arm 10 is configured to be driven by a cam mechanism (not shown), and the capillary 11 is moved up and down by this drive. Further, an ultrasonic oscillation bag W (not shown) is attached to the bonding arm 1 in the bonding head 9.
The capillary 11 is equipped to vibrate ultrasonically through the capillary 11.

ボンディングアーム１０の上側には一対のクランパアー
ム１２．１３が電磁プランジャ機構等のような適当な手
段（図示せず）により作動されるように設備されており
、両アーム１２．１３の各先端はキャピラリー１１の真
上位置に配されてクランパ１４を構成している。クラン
パ１４にはリール（図示せず）から繰り出される銅ワイ
ヤ素材（後記する。）がガイド１５を介して挿通されて
おり、銅ワイヤ素材はさらにキャピラリー１１に挿通さ
れている。A pair of clamper arms 12.13 are provided on the upper side of the bonding arm 10 to be actuated by suitable means (not shown) such as an electromagnetic plunger mechanism, and each tip of both arms 12.13 is A clamper 14 is arranged directly above the capillary 11. A copper wire material (described later) that is fed out from a reel (not shown) is passed through the clamper 14 via a guide 15, and the copper wire material is further passed through the capillary 11.

キャピラリー１１の近傍には、放電電極１６が独立して
設備されており、この放電電極１６はイツトリア（”ｙ
’ｚｏ、）を１．７〜２．２％含有するイツトリア入り
タングステン合金を用いて形成されている。この放電電
極１６はその上端部が回転自在に軸支されることにより
、その先端部がキャピラリー１１の下方位置、すなわち
、銅ワイヤ素材の先端の真下位置と、キャピラリー１１
の側方位置（退避位置）との間を移動されるように構成
されている。また、この電極１６と前記クランパ１４と
の間には電源回路１７が接続されており、放電電極１６
と銅ワイヤ素材の間で放電アークが生成されるようにな
っている。A discharge electrode 16 is installed independently near the capillary 11, and this discharge electrode 16 is arranged in the vicinity of the capillary 11.
It is formed using a tungsten alloy containing yttria containing 1.7 to 2.2% of 'zo,). The upper end of the discharge electrode 16 is rotatably supported, so that its tip is positioned below the capillary 11, that is, directly below the tip of the copper wire material, and the capillary 11
It is configured to be moved between the lateral position (retracted position) and the lateral position (retracted position). Further, a power supply circuit 17 is connected between this electrode 16 and the clamper 14, and a power supply circuit 17 is connected between the electrode 16 and the clamper 14.
A discharge arc is generated between the wire and the copper wire material.

ワイヤボンディング装置は第１図に示されているように
、銅ワイヤ素材の先端で生成されるボールの周囲にガス
を供給することにより、ガス雰囲気を形成するためのチ
ューブＩ８を備えており、このガス供給手段としてのチ
ューブ１日は下端の吹き出し口がキャピラリー１１の下
方位置を向くようにそれぞれ取り付けられている。チュ
ーブ１８には還元作用のあるガスＧ８、例えば、窒素ガ
スと水素ガスとの混合ガス等を供給するためのガス供給
源１９が接続されており、チューブ１８の内部にはガス
加熱手段としてのヒータ２０が絶縁テープを挟設されて
挿入されている。このヒータ２０はガス供給′ｔＡ１９
から供給されたガスＧ１をチューブ１８とヒータ２０と
の隙間を通過する際に加熱することにより、所定の温度
に制ｊｎシ得るように構成されている。As shown in FIG. 1, the wire bonding apparatus is equipped with a tube I8 for forming a gas atmosphere by supplying gas around the ball generated at the tip of the copper wire material. The tubes serving as gas supply means are each attached so that the outlet at the lower end faces the position below the capillary 11. A gas supply source 19 is connected to the tube 18 for supplying a reducing gas G8, such as a mixed gas of nitrogen gas and hydrogen gas, and a heater as a gas heating means is connected inside the tube 18. 20 is inserted with insulating tape sandwiched therebetween. This heater 20 supplies gas 'tA19.
The gas G1 supplied from the tube 18 is heated as it passes through the gap between the tube 18 and the heater 20, thereby controlling the temperature to a predetermined temperature.

一方、フィーダ６の底部には、リードフレームの酸化を
防止するだめの還元性ガス（以下、リードフレーム酸化
防止用ガスという、）Ｇ、を供給する手段としての還元
性ガス供給装置ｆ３１が設備されており、この供給装置
３１は吹出口３２を備えている。吹出口３２はリードフ
レーム３の周囲にリードフレーム酸化防止用ガスＧ２を
緩やかに吹き出し得るように、フィーダ６の上面に複数
個開設されており、この吹出口３２群にはガス供給路３
３が接続されている。ガス供給路３３はガス供給ユニッ
ト３４に接続されており、ガス供給ユニット３４は還元
性ガス、例えば、窒素および水素から成る混合ガスを、
予め設定された流量をもって供給し得るように構成され
ている。On the other hand, at the bottom of the feeder 6, a reducing gas supply device f31 is installed as a means for supplying a reducing gas (hereinafter referred to as lead frame oxidation prevention gas) G to prevent oxidation of the lead frame. This supply device 31 is equipped with an air outlet 32. A plurality of air outlets 32 are provided on the upper surface of the feeder 6 so as to gently blow out the lead frame oxidation prevention gas G2 around the lead frame 3.
3 is connected. The gas supply path 33 is connected to a gas supply unit 34, and the gas supply unit 34 supplies a reducing gas, for example, a mixed gas consisting of nitrogen and hydrogen.
It is configured so that it can be supplied at a preset flow rate.

そして、フィーダ６上にはカバー３５がフィーダ６を送
られるリードフレーム３を略全体にわたって被覆するよ
うに設備されており、このカバー３５はリードフレーム
３の周囲に供給された酸化防止用ガスＧ２をリードフレ
ーム３の周囲に可及的に停滞させるようになっている。A cover 35 is installed on the feeder 6 so as to cover almost the entire lead frame 3 fed through the feeder 6. It is designed to stay around the lead frame 3 as much as possible.

カバー３５には窓孔３６がキャピラリー１１の真下にお
けるボンディングステージとなる位置に配されて、ワイ
ヤボンディングを実施し得る大きさの略正方形形状に開
設されている。この窓孔３６には略正方形枠形状に形成
されたリードフレーム押さえ具３７が昇降自在に嵌合さ
れており、この押さえ具３７はカム機構等のような適当
な駆動装置（図示せず）によりフィーダ６の間欠送り作
動に連携して上下動するように構成されている。すなわ
ち、この押さえ具３７はワイヤボンディングが実施され
る時にリードフレーム３を上から押さえることにより、
リードフレームの遊動を防止するように構成されている
。A window hole 36 is disposed in the cover 35 at a position directly below the capillary 11 to serve as a bonding stage, and is opened in a substantially square shape large enough to perform wire bonding. A lead frame presser 37 formed in a substantially square frame shape is fitted into the window hole 36 so as to be able to move up and down. It is configured to move up and down in conjunction with the intermittent feeding operation of the feeder 6. That is, this presser 37 presses the lead frame 3 from above when wire bonding is performed.
The lead frame is configured to prevent movement of the lead frame.

次に前記構成にかかるワイヤボンディング装置によるワ
イヤボンディング方法を説明する。Next, a wire bonding method using the wire bonding apparatus having the above configuration will be explained.

ここで、本実施例においては、ペレットの電極パッドと
リードとを電気的に接続する銅ワイヤを構成するための
素材として、銅の純度（９９，９９９％以上）が高い銅
ワイヤ素材２１が使用される。銅ワイヤ素材２Ｉは断面
略真円形の極細線形状に引き抜き成形され、その太さは
キャピラリー１１の挿通孔の内径よりも若干細めで、橋
絡された後の銅ワイヤ５におけるループの剛性、および
電気抵抗が充分に確保される値に設定されている。Here, in this example, the copper wire material 21 with high copper purity (99,999% or more) is used as the material for configuring the copper wire that electrically connects the electrode pad and lead of the pellet. be done. The copper wire material 2I is drawn into an ultra-fine wire shape with a substantially perfect circular cross section, and its thickness is slightly thinner than the inner diameter of the insertion hole of the capillary 11, and the rigidity of the loop in the copper wire 5 after being bridged, and It is set to a value that ensures sufficient electrical resistance.

この銅ワイヤ素材２１は第１図に示されているように、
ガイド１５およびクランパ１４を介してキャピラリー１
１の挿通孔に予め挿通される。As shown in FIG. 1, this copper wire material 21 is
Capillary 1 via guide 15 and clamper 14
It is inserted into the insertion hole of No. 1 in advance.

ペレット２がボンディングされているリードフレーム３
がフィーダ６におけるボンディングステージに供給され
ると、窓孔３６内においてリードフレーム押さえ具３７
が下降されてリードフレーム３が押さえつけられる。続
いて、ＸＹ子テーブルが適宜移動される。Lead frame 3 to which pellet 2 is bonded
When the lead frame presser 37 is supplied to the bonding stage in the feeder 6, the lead frame presser 37 is placed inside the window hole 36.
is lowered and the lead frame 3 is pressed down. Subsequently, the XY child table is moved as appropriate.

一方、キャピラリー１１においては、放電電極１６が銅
ワイヤ素材２１の下端に接近されるとともに、電源回路
１７が閉しられることにより、銅ワイヤ素材２１の先端
に略真球形状のボール２２が溶融形成される。このとき
、チューブ１８から還元性ガスＧ、が供給され、銅ワイ
ヤ素材２１と電極１６との間が還元性ガス雰囲気に保持
される。On the other hand, in the capillary 11, the discharge electrode 16 is brought close to the lower end of the copper wire material 21, and the power supply circuit 17 is closed, so that a substantially spherical ball 22 is melted and formed at the tip of the copper wire material 21. be done. At this time, a reducing gas G is supplied from the tube 18, and a reducing gas atmosphere is maintained between the copper wire material 21 and the electrode 16.

この還元性ガスＧ１はチューブ１８の内部の途中に介設
されているヒータ２０により所定温度になるように加熱
制御されるため、ガス雰囲気は所定の温度範囲内になり
、銅ワイヤ素材２１の先端に形成されるボール２２の温
度の急激な低下が防止される。その結果、還元性ガスＧ
１が溶融したボール２２に吹き付けられても、ボール２
２の硬度が高くなることはない。Since this reducing gas G1 is heated and controlled to a predetermined temperature by a heater 20 interposed midway inside the tube 18, the gas atmosphere is within a predetermined temperature range, and the tip of the copper wire material 21 is heated. This prevents a sudden drop in the temperature of the ball 22 that is formed. As a result, reducing gas G
Even if ball 1 is sprayed onto molten ball 22, ball 2
The hardness of 2 does not increase.

続いて、キャピラリー１１がボンディングアーム１０を
介してボンディングヘッド９により下降され、銅ワイヤ
素材２１の先端部に形成されたボール２２が、ペレット
２における複数個の電極パッド２ａのうち、最初にボン
ディングする電極パッド（以下、特記しない限り、単に
、パッドという、）に押着される。このとき、押着され
るキャピラリー１１に超音波振動が付勢されるとともに
、ペレット２がヒートブロック３２によって加熱されて
いるため、ボール２２はペレット２のパッド２ａ上に超
音波熱圧着される。そして、ボール２２はガス雰囲気を
所定の温度範囲に保たれることにより、硬くなることを
抑制されているため、良好なボンダビリティ−をもって
ボンディングされることになる。Subsequently, the capillary 11 is lowered by the bonding head 9 via the bonding arm 10, and the ball 22 formed at the tip of the copper wire material 21 is bonded first among the plurality of electrode pads 2a on the pellet 2. It is pressed against an electrode pad (hereinafter simply referred to as a pad unless otherwise specified). At this time, since the capillary 11 being pressed is energized by ultrasonic vibration and the pellet 2 is heated by the heat block 32, the ball 22 is ultrasonically thermocompressed onto the pad 2a of the pellet 2. Since the ball 22 is prevented from becoming hard by maintaining the gas atmosphere within a predetermined temperature range, it can be bonded with good bondability.

ところで、銅ワイヤ素材が使用されている場合、銅は酸
化され易く、かつ比較的硬いため、第１ボンデイングに
おけるボンダビリティ−が低下する。By the way, when a copper wire material is used, bondability in the first bonding is reduced because copper is easily oxidized and relatively hard.

すなわち、？８融中に銅ワイヤ素材の表面に酸化膜が形
成されると、溶融が不均一になり、ボールの形状が不適
正になる。また、ボールの表面に酸化膜が形成されると
、電極パッドとの金属結合性が低下する。そこで、ボー
ル生成時に還元性ガスを供給することにより、ボールの
酸化を防止することが考えられる。In other words? 8. If an oxide film is formed on the surface of the copper wire material during melting, the melting will be uneven and the shape of the ball will be inappropriate. Further, when an oxide film is formed on the surface of the ball, the metal bonding property with the electrode pad is reduced. Therefore, it is possible to prevent oxidation of the balls by supplying a reducing gas when the balls are formed.

ところが、ボール生成時に還元性ガスが吹き付けられる
と、ボールが急冷却されて硬くなる。そして、ボールが
硬いと、熱圧着時における形状が悪くなるばかりでなく
、接着性が低下するという問題点があることが、本発明
者によって明らかにされた。However, when a reducing gas is blown onto the ball during ball formation, the ball is rapidly cooled and becomes hard. The inventors have also discovered that if the ball is hard, it not only deteriorates in shape during thermocompression bonding, but also reduces adhesiveness.

しかし、本実施例においては、ボール２２の生成時に、
ガス雰囲気が所定温度範囲になるように加熱制御された
還元性ガスＧ２がボール２２の周囲に供給されるため、
銅ワイヤ素材２１が使用される場合であっても、良好な
ボンダビリティ−が実現される。However, in this embodiment, when the ball 22 is generated,
Since the reducing gas G2 is heated and controlled so that the gas atmosphere is within a predetermined temperature range, it is supplied around the ball 22.
Good bondability is achieved even when copper wire material 21 is used.

すなわち、銅ワイヤ素材２１のボール２２は還元性ガス
Ｇ、の雰囲気中で生成されるため、溶融中、その銅表面
に酸化膜が形成されることはない。That is, since the balls 22 of the copper wire material 21 are generated in an atmosphere of reducing gas G, no oxide film is formed on the copper surface during melting.

その結果、銅ワイヤ素材２１の先端は内部および表面全
体が熔融されるため、均一な表面張力が発生して真球度
の高いボール２２が形成されることになる。As a result, the entire inside and surface of the tip of the copper wire material 21 is melted, so that a uniform surface tension is generated and a ball 22 with high sphericity is formed.

また、還元性ガスだけであると、溶融されたボール２２
が雰囲気によって急冷却されて硬くなる傾向を示すが、
還元性ガス雰囲気は、ガス供給源２０から供給されるガ
スをヒータ１９で加熱制ｊ１１されることによって所定
温度範囲内に維持されているため、ボール２２は還元性
ガスＧ、によって加熱されて適度な硬度を維持すること
になる。このとき、還元性ガスは高温であると、還元作
用が高められるため、前記酸化膜形成防止効果は一層高
められることになる。Moreover, if only reducing gas is used, the molten ball 22
shows a tendency to be rapidly cooled by the atmosphere and become hard,
Since the reducing gas atmosphere is maintained within a predetermined temperature range by heating the gas supplied from the gas supply source 20 with the heater 19, the ball 22 is heated by the reducing gas G and moderately heated. This will maintain a certain level of hardness. At this time, when the reducing gas is at a high temperature, the reducing action is enhanced, so that the effect of preventing the formation of an oxide film is further enhanced.

このようにして、ボール２２は酸化膜を形成されずに真
球度が高く、かつ、適度な硬度を維持しているため、銅
ワイヤ素材２１であっても良好なボンダビリティ−をも
ってベレット２のパッド上にボンディングされることに
なる。In this way, the ball 22 has high sphericity without forming an oxide film and maintains appropriate hardness, so even if the copper wire material 21 is used, the bullet 2 can be bonded with good bondability. It will be bonded onto the pad.

ここで、銅ワイヤ素材を用いて第１ボンディング部を形
成する場合において、良好なボンダビリティ−が得られ
る温度範囲は、キャピラリー下方のボール周囲の温度で
、１００°Ｃ〜２００°Ｃであることを、本発明者らは
実験的により明らかにした。すなわち、純度９９．９９
９％の銅ワイヤ素材を使用して放電電極によりボールを
溶融形成させた場合、加熱の効果は次のようになる。ガ
ス雰囲気の温度１００°Ｃ以上でボールの硬度は低下さ
れ始める。温度２００°Ｃまでは温度上昇するにつれて
ボール硬度は低下される。温度２００°Ｃになると、ボ
ール硬度の低下は略飽和状態となる。そして、ガス雰囲
気の温度が２００°Ｃを越える場合、高温度になったガ
スによってキャピラリー先端およびワイヤが過剰に加熱
されることになるため、ボンディングを繰り返すことに
よるキャピラリー内部、キャピラリー先端部の表面の汚
れが増加する。したがって、還元性ガスが２００℃を越
えて加熱されることは望ましくない。Here, when forming the first bonding part using a copper wire material, the temperature range in which good bondability can be obtained is the temperature around the ball below the capillary, which is 100°C to 200°C. The present inventors have experimentally clarified this. That is, purity 99.99
When the ball is melted and formed by a discharge electrode using 9% copper wire material, the effect of heating is as follows. The hardness of the ball begins to decrease when the temperature of the gas atmosphere exceeds 100°C. The ball hardness decreases as the temperature increases up to 200°C. When the temperature reaches 200°C, the decrease in ball hardness reaches a substantially saturated state. If the temperature of the gas atmosphere exceeds 200°C, the capillary tip and wire will be excessively heated by the high temperature gas, so repeated bonding will cause damage to the inside of the capillary and the surface of the capillary tip. Dirt increases. Therefore, it is undesirable for the reducing gas to be heated above 200°C.

そこで、銅ワイヤ素材を用いてネイルヘッドボンディン
グする場合、ボール周囲における還元性ガス雰囲気の温
度が１００°Ｃ〜２００°Ｃの範囲内になるように、還
元性ガスをヒータによって加熱制御することにより、良
好なボンダビリティ−を得ることができる。Therefore, when performing nail head bonding using copper wire material, the reducing gas is heated and controlled by a heater so that the temperature of the reducing gas atmosphere around the ball is within the range of 100°C to 200°C. , good bondability can be obtained.

第１ボンディング部が形成された後、キャピラリー１１
がＸＹ子テーブルおよびボンディングヘッド９により３
次元的に相対移動され、複数本のり一ド４のうち、最初
に第２ボンデイングすべきリード（以下、特記しない限
り、単にリードとする。）の先端部に銅ワイヤ素材２１
の中間部が挿着される。このとき、キャピラリー１１に
超音波振動が付勢されるとともに、リードがヒートブロ
ック７により加熱されているため、銅ワイヤ素材２１の
挿着部はリード上に超音波熱圧着され、もって、第２ボ
ンディング部が形成される。After the first bonding part is formed, the capillary 11
is 3 by the XY child table and bonding head 9.
A copper wire material 21 is placed at the tip of the lead (hereinafter simply referred to as lead unless otherwise specified) that is to be subjected to second bonding first among the plurality of leads 4 that have been relatively moved in dimension.
The middle part of is inserted. At this time, since the capillary 11 is energized by ultrasonic vibration and the lead is heated by the heat block 7, the insertion portion of the copper wire material 21 is ultrasonically thermocompressed onto the lead, and the second A bonding portion is formed.

そして、前記ボンディング作業中、フィーダ６の上面に
開設された吹出口３２からリードフレーム酸化防止用還
元性ガスＧ２が常時吹き出されているため、リードフレ
ーム３は還元性ガス雰囲気内に浸漬されている。このと
き、還元性ガス雰囲気はフィーダ６上に敷設されたカバ
ー３５によって被覆されているため、この還元性ガスＧ
！はり一ドフレーム３およびペレット２を効果的に包囲
することになる。したがって、リードフレーム等の酸化
は確実に防止されている。During the bonding operation, the reducing gas G2 for preventing oxidation of the lead frame is constantly blown out from the outlet 32 provided on the top surface of the feeder 6, so that the lead frame 3 is immersed in the reducing gas atmosphere. . At this time, since the reducing gas atmosphere is covered by the cover 35 laid over the feeder 6, this reducing gas G
! This effectively surrounds the beamed frame 3 and pellets 2. Therefore, oxidation of the lead frame etc. is reliably prevented.

ところで、リードフレーム３として銅系のリードフレー
ムが使用されている場合、銅は酸化され易く、酸化膜が
ボンディング面に厚く形成されるため、第２ボンデイン
グにおけるボンダビリティ−が低下する。すなわち、酸
化膜が形成されると、ワイヤとの金属結合性が低下する
ため、ボンダビリティ−が低下する。By the way, when a copper-based lead frame is used as the lead frame 3, copper is easily oxidized and a thick oxide film is formed on the bonding surface, resulting in poor bondability in the second bonding. That is, when an oxide film is formed, the metal bondability with the wire decreases, resulting in a decrease in bondability.

しかし、本実施例においいては、フィーダ６上がカバー
３５により被覆されているとともに、そのカバー内に供
給された還元性ガス雰囲気により、リードフレーム３が
包囲されているため、酸化され易い銅系リードフレーム
が使用されていても、その表面に酸化膜が形成されるこ
とはなく、その結果、銅ワイヤ素材２１は良好なボンダ
ビリティ−をもってリード４上にボンディングされるこ
とになる。ここで、リードフレーム３は銅系材料を用い
て製作されているため、銅ワイヤ素材２１との接合性が
きわめて良好である。However, in this embodiment, the top of the feeder 6 is covered with a cover 35, and the lead frame 3 is surrounded by a reducing gas atmosphere supplied within the cover, so copper-based materials that are easily oxidized are Even if a lead frame is used, no oxide film is formed on its surface, and as a result, the copper wire material 21 is bonded onto the lead 4 with good bondability. Here, since the lead frame 3 is manufactured using a copper-based material, the bondability with the copper wire material 21 is extremely good.

第２ボンディング部が形成されると、クランパ１４によ
り銅ワイヤ素材２１が把持され、クランパ１４がキャピ
ラリー１１と共に第２ボンディング部から相対的に離反
移動される。この離反移動により、銅ワイヤ素材２１は
第２ボンディング部から引き千切られる。これにより、
ペレット２の電極パッドとリードとの間には銅ワイヤ５
が橋絡されることになる。When the second bonding part is formed, the copper wire material 21 is gripped by the clamper 14, and the clamper 14 and the capillary 11 are moved relatively away from the second bonding part. Due to this separation movement, the copper wire material 21 is torn off from the second bonding portion. This results in
A copper wire 5 is connected between the electrode pad of the pellet 2 and the lead.
will be bridged.

その後、第２ボンディング作業を終えた銅ワイヤ素材２
１に対するクランパ１４の把持が解除されるとともに、
キャピラリー１１が若干上昇されることにより、銅ワイ
ヤ素材２１の先端部がボール２２の成形に必要な長さだ
け（■射的に突き出される（所謂、テール出し動作であ
る。）。After that, the copper wire material 2 after the second bonding work is completed.
1 is released from the clamper 14, and
By slightly raising the capillary 11, the tip of the copper wire material 21 is ejected by a length necessary for forming the ball 22 (a so-called tail-extrusion operation).

以降、前記作動が繰り返し実施されることにより、残り
の電極パッドと各リードとの間に銅ワイヤ５が順次橋絡
されて行く。Thereafter, by repeating the above operation, the copper wire 5 is successively bridged between the remaining electrode pads and each lead.

その後、一つのペレット２についてのワイヤボンディン
グ作業が終了すると、押さえ具３７が上昇され、ペレッ
ト２がボンディングステージの所へ位置するようにリー
ドフレーム３が１ピツチ送られる。以後、各ペレット２
について前記ワイヤボンディング作業が順次実施されて
行く。Thereafter, when the wire bonding work for one pellet 2 is completed, the presser 37 is raised and the lead frame 3 is fed one pitch so that the pellet 2 is positioned at the bonding stage. From then on, each pellet 2
The wire bonding work is sequentially carried out for each of the parts.

ちなみに、本実施例においては、ボンディング工具とし
て、指向性のないキャピラリー１１が使用されているた
め、各銅ワイヤ５の架橋方向が交差する場合であっても
、リードフレームとボンディングアームとを相対的に回
動させずに済む、したがって、ワイヤボンディング装置
の構造を簡単化させることができる。Incidentally, in this embodiment, since the non-directional capillary 11 is used as the bonding tool, even if the bridge directions of the copper wires 5 intersect, the lead frame and the bonding arm cannot be connected relative to each other. Therefore, the structure of the wire bonding device can be simplified.

ところで、前述したようなワイヤボンディング作業にお
いて、銅ワイヤ素材２１にボール２２を溶融形成させる
ために、放電電極１６と銅ワイヤ素材２１との間へ高電
圧が印加されることによって放電電極１６と銅ワイヤ素
材２１の先端との間にアーク放電が形成されると、銅ワ
イヤ素材２１の先端部が溶融されるとともに、第２図に
示されているように、その銅ワイヤ素材２Ｉの銅がアー
ク放電の衝撃等により微粒子２３となって飛散される。By the way, in the wire bonding work as described above, in order to melt and form the ball 22 on the copper wire material 21, a high voltage is applied between the discharge electrode 16 and the copper wire material 21, so that the discharge electrode 16 and the copper wire material 21 are bonded together. When an arc discharge is formed between the tip of the copper wire material 21 and the tip of the copper wire material 21, the tip of the copper wire material 21 is melted, and as shown in FIG. The particles are scattered as fine particles 23 due to the impact of the discharge or the like.

このようにして飛散した銅微粒子２３は、銅ワイヤ素材
２１に比較的微小な間隔をもって対向している放電電極
１６の表面に付着し易い、そして、ワイヤボンディング
作業の継続に伴って、このような銅微粒子２３の付着現
象が継続されるため、放電量８ｉ！１６の表面に銅微粒
子２３が堆積して行き、銅微粒子層からなる銅被膜２４
が形成されてしまう。The copper fine particles 23 scattered in this way tend to adhere to the surface of the discharge electrode 16 facing the copper wire material 21 with a relatively small interval, and as the wire bonding work continues, such particles Since the adhesion phenomenon of copper fine particles 23 continues, the discharge amount is 8i! Copper fine particles 23 are deposited on the surface of 16, and a copper coating 24 consisting of a copper fine particle layer is formed.
is formed.

その結果、放電電極１６の表面が銅被膜２４によって広
く被覆されてしまうと、放電電極１６と銅ワイヤ素材２
１の先端との間において、放電のスタート性が低下する
ことによりアーク放電が適正に形成されなくなるため、
洞ワイヤ素材２１の先端部における溶融が不充分になる
等の理由により、銅ワイヤ素材２１の先端部に形成され
るボール２２の直径りが小さくなり、第１ボンデイング
におけるボンダビリティ−が低下するという問題点があ
ることが、本発明者によって明らかにされた。As a result, if the surface of the discharge electrode 16 is extensively covered with the copper coating 24, the discharge electrode 16 and the copper wire material 2
1, the arc discharge will not be formed properly due to poor discharge startability.
Due to reasons such as insufficient melting at the tip of the copper wire material 21, the diameter of the ball 22 formed at the tip of the copper wire material 21 becomes smaller, reducing bondability in the first bonding. The present inventor has revealed that there is a problem.

アークスタート性が不安定になるのは次のような理由に
よると考えられる。すなわち、タングステンは熱陰極で
あり、放電アークのスタート性に傍れているが、銅は冷
陰極であり、アークスタート性が劣る。このため、放電
電極に銅被膜が形成されると、放電電極が冷陰極傾向に
なり、そのアークスタート性が低下してしまう。The reason why the arc startability becomes unstable is considered to be due to the following reasons. That is, tungsten is a hot cathode and has excellent starting properties for a discharge arc, whereas copper is a cold cathode and has poor arc starting properties. For this reason, when a copper coating is formed on the discharge electrode, the discharge electrode tends to become a cold cathode, and its arc startability deteriorates.

実験によれば、ドリア（Ｔ　ｈ　Ｏ□）を２．２％含有
するタングステン合金により形成された従来の放電電極
の場合、第３図に示されているように、約５０００回の
ボール生成作業により、第１ボンデイングにおけるボン
ダビリティ−が許容ばらつき範囲（６６，６±３μｍ）
以下に低下した。すなわち、ボール２２の直径の大小の
ばらつき範囲がきわめて大きくなる現象が起こる。According to experiments, in the case of a conventional discharge electrode made of a tungsten alloy containing 2.2% Doria (T h O As a result, the bondability in the first bonding is within the allowable variation range (66,6 ± 3 μm).
It decreased to below. That is, a phenomenon occurs in which the range of variation in the diameter of the ball 22 becomes extremely large.

そこで、ボンダビリティ−の低下を回避するために、放
電電極の表面を研磨することにより、放電電極の表面に
形成された銅被膜を除去する作業の施工が必要になる。Therefore, in order to avoid deterioration in bondability, it is necessary to remove the copper film formed on the surface of the discharge electrode by polishing the surface of the discharge electrode.

しかし、この放電電極についての研磨作業の施工は、放
電回数が約５０００回では高い頻度で必要になるため、
ワイヤボンディング装置の稼働効率、並びに、ワイヤボ
ンディング作業全体としての作業性が低下されるばかり
でなく、放電電極の寿命が短縮されてしまう結果になる
。However, polishing work for this discharge electrode is required frequently when the number of discharges is about 5,000.
This not only reduces the operating efficiency of the wire bonding apparatus and the workability of the wire bonding process as a whole, but also shortens the life of the discharge electrode.

しかし、本実施例のようにイツトリア入りタングステン
合金を用いて形成された放電電極を使用した場合、第３
回に示されている如く、放電回数が２０万回に達しても
、ボール２２の直径のばらつき範囲が安定していること
が、実験により明らかになった。ちなみに、ボール２２
の直径が安定している場合、第１ボンデイングにおける
ボンダビリティ−が良好になることは、他の実験および
実際のワイヤボンディング作業、その理論等により確認
されている。However, when using a discharge electrode formed using a tungsten alloy containing ittria as in this example, the third
As shown in Figure 2, it has been found through experiments that the range of variation in the diameter of the ball 22 remains stable even when the number of discharges reaches 200,000 times. By the way, ball 22
It has been confirmed by other experiments, actual wire bonding work, and theory that bondability in the first bonding is improved when the diameter of the wire is stable.

また、この実験中、次のような現象が観察および認識さ
れた。Additionally, during this experiment, the following phenomena were observed and recognized.

（１）　　本実施例の放電電極においては従来の放電電
極に比べて、銅微粒子の付着が減少し、銅被膜の形成が
されにくくなる。なお、銅微粒子の付着は、その付着に
よりｈ！１．電電極の表面が茶色に着色されるため、こ
の着色の変化を観察することにより、認識した。(1) In the discharge electrode of this example, the adhesion of copper fine particles is reduced and the formation of a copper film is less likely than in the conventional discharge electrode. In addition, the adhesion of copper fine particles is caused by the adhesion of h! 1. Since the surface of the electrode is colored brown, it was recognized by observing the change in coloring.

（２）本実施例の放電電極においては、放電回数が増加
しても放電のスタートがばらつきなく、安定している。(2) In the discharge electrode of this example, the start of discharge is stable without variation even if the number of discharges increases.

従来の放電電極においては、放電回数が約５０００回を
越えると、放電のスタートがきわめて大きくばらつき、
不安定になって行く。With conventional discharge electrodes, when the number of discharges exceeds approximately 5,000 times, the start of discharge becomes extremely uneven.
It's becoming unstable.

（３）本実施例の放電電極においては、放電回数が増加
しても、放電アーク状Ｊｉ１２５は細く鮮明（くっきり
とした状態）であり、安定している。(3) In the discharge electrode of this example, even if the number of discharges increases, the discharge arc shape Ji125 remains thin and clear (clear state) and stable.

従来の放電電極においては、放電回数が約５０００回を
越えると、放電アークの状態は太くなって不鮮明（ぼん
やりとした状態）になり、不安定になって行く。In conventional discharge electrodes, when the number of discharges exceeds about 5000 times, the state of the discharge arc becomes thicker, becomes unclear (vague state), and becomes unstable.

このような現象の認識に基づき、本発明者は次のように
考察した。Based on the recognition of such a phenomenon, the present inventor made the following considerations.

すなわち、本実施例の放電電極においては、放電アーク
のスタート性が良好であるところから、放電時の銅微粒
子の飛散が少なく、また、放電電極に付着したｗ４ｍ粒
子は集中的かつ強力に形成されるアーク放電エネルギに
よって吹き飛ばされるため、本実施例の放電電極表面に
対する銅被膜が形成されにくい。そして、銅被膜が形成
されにくいことにより、放電アークのスタート性の低下
が抑止ないしは抑制されるため、より一層銅被膜が形成
てされにくくなる。That is, in the discharge electrode of this example, since the discharge arc has good starting properties, there is little scattering of copper particles during discharge, and the W4m particles attached to the discharge electrode are formed intensively and strongly. Since the copper film is blown away by the arc discharge energy, it is difficult to form a copper film on the surface of the discharge electrode in this example. Since the copper coating is difficult to form, the deterioration of the startability of the discharge arc is inhibited or suppressed, and therefore the copper coating is even more difficult to form.

これに対して、従来の放電電極においては放電アークの
スタート性が低いところから、銅微粒子の飛散が多く、
しかも、放電電極に付着した銅微粒子は吹き飛ばされな
いため、銅被膜が形成され易い。そして、銅被膜が形成
され易いことにより、放電アークのスタート性が低下す
るため、加速度的に銅被膜が形成され易くなる。On the other hand, with conventional discharge electrodes, the starting performance of the discharge arc is poor, so many fine copper particles are scattered.
Moreover, since the copper fine particles adhering to the discharge electrode are not blown away, a copper film is easily formed. Furthermore, since the copper coating is easily formed, the startability of the discharge arc is reduced, and therefore the copper coating is more likely to be formed at an accelerated rate.

アークのスタートおよびアークの性状がばらつくと、放
電エネルギの立ち上がり性が低下するため、銅ワイヤ素
材先端部に対するエネルギ供給量が不安定になる等の理
由により、銅ワイヤ素材の先端部に溶融形成されるボー
ルの直径にばらつき範囲がきわめて大きくなってしまう
。If the start of the arc and the properties of the arc vary, the rising performance of the discharge energy will decrease, and the amount of energy supplied to the tip of the copper wire material will become unstable. The range of variation in the diameter of the ball becomes extremely large.

しかし、本実施例によれば、アークのスタートおよびア
ークの性状が安定しているため、ボールの直径における
ばらつき範囲は小さく抑制されることになる。However, according to this embodiment, since the start of the arc and the properties of the arc are stable, the range of variation in the diameter of the ball is suppressed to a small value.

なお、ボール形成条件は次の通りである。Note that the ball forming conditions are as follows.

電流１．６Ａ、電圧１４００Ｖ、通電時間９５μＳｅｃ
、放電ギャップ３００μｍ、還元性ガス（アルゴンガス
＋７％の水素ガス）ｍｌｏ、６ｚ／ｍｉｎ、使用した銅
ワイヤの直径２５μｍやこのようにして、本実施例にお
いては、放電電極１６の表面に銅被膜２４が形成される
のを抑制することができるため、放電電極１６について
の研磨作業を省略、ないしは、その作業頻度を減少させ
ることができ、その結果、ワイヤボンディング装置の稼
働効率、および、ワイヤボンディング作業全体としての
作業性を高めることができ、また、放電電Ｊｉ１６につ
いての寿命を延ばすことができる。Current 1.6A, voltage 1400V, energization time 95μSec
, a discharge gap of 300 μm, a reducing gas (argon gas + 7% hydrogen gas) mlo, 6z/min, a diameter of the copper wire used of 25 μm, and thus a copper coating on the surface of the discharge electrode 16 in this embodiment. 24 can be suppressed from being formed, the polishing work for the discharge electrode 16 can be omitted or the work frequency can be reduced, and as a result, the operating efficiency of the wire bonding device and the wire bonding process can be reduced. The work efficiency as a whole can be improved, and the life of the discharge electric power Ji16 can be extended.

前記実施例によれば次の効果が得られる。According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）　　放電電極をイツトリア入りタングステン合金
により構成することにより、ワイヤボンディング作業の
継続に伴って、放電電極の表面にワイヤ素材からの微粒
子が付着するのを抑制することができるため、放電電極
とワイヤ素材の先端との間に適当なアーク放電状態を常
に確保することにより、ワイヤ素材の先端部に適正な直
径のボールを形成せしめ、良好なボンダビリティ−を確
保することができる。(1) By constructing the discharge electrode with a tungsten alloy containing ittria, it is possible to suppress fine particles from the wire material from adhering to the surface of the discharge electrode as the wire bonding work continues, so that the discharge electrode and By always ensuring an appropriate arc discharge state between the tip of the wire material and the tip of the wire material, a ball with an appropriate diameter can be formed at the tip of the wire material and good bondability can be ensured.

（２）　　放電電極の表面にワイヤ素材の微粒子による
被膜が形成されるのを抑制することにより、放電量＋ｉ
についての研磨作業を省略、ないしは、その作業頻度を
減少させることができるため、ワイヤボンディング装置
の稼動効率、および、ワイヤボンディング作業全体とし
ての作業性を高めることができ、また、放電電極につい
ての寿命を延ばすことができる。(2) By suppressing the formation of a film made of fine wire material particles on the surface of the discharge electrode, the discharge amount +i
The polishing work for the discharge electrode can be omitted or the work frequency can be reduced, so the operating efficiency of the wire bonding equipment and the workability of the wire bonding work as a whole can be improved, and the service life of the discharge electrode can be reduced. can be extended.

（３）　　ワイヤの先端にアーク放電によって形成され
るボールの周囲に供給されるガスを、そのガス雰囲気が
所定の温度範囲内になるように加熱制御することにより
、ボールの硬度を適正に維持させることができるため、
そのボールをペレットのパッド上に良好なボンダビリテ
ィ−をもってボンブイノブさせることができる。(3) Appropriate hardness of the ball is maintained by controlling the heating of the gas supplied around the ball formed by arc discharge at the tip of the wire so that the gas atmosphere is within a predetermined temperature range. Because you can
The ball can be bombed onto the pellet pad with good bondability.

（４）ガスとして還元性ガスを使用してこれを加熱しボ
ールの周囲に供給することにより、ガスの還元作用を高
めることができるため、酸化膜形成防止効果をいっそう
高めることができる。(4) By using a reducing gas as the gas, heating it, and supplying it around the ball, the reducing action of the gas can be enhanced, and the effect of preventing oxide film formation can be further enhanced.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

例えば、放電電極はイツトリアを１．　７〜２゜２％含
有するイツトリア入りタングステン合金により構成する
に限らず、ランタナ（Ｌ　ａ　ｚ　Ｏｓ　）を１．　７
〜２．２％含有するランタナ入りタングステン合金等に
より構成してもよい０例えば、ランタナ入りタングステ
ン合金による放電電極の場合、第３図に示されているよ
うに所要の効果が得られる。For example, the discharge electrode contains 1. Not only is it made of a tungsten alloy containing 7 to 2.2% yttria, but also lanthana (L az Os). 7
For example, in the case of a discharge electrode made of a tungsten alloy containing lanthana containing up to 2.2% of lanthana, the desired effect can be obtained as shown in FIG.

ワイヤとしては銅ワイヤを使用するに限らず、アルミニ
ュームワイヤ、金ワイヤ、銀ワイヤ、卑金属（ｂａＳｅ
　ｍｅｔａｌ）ワイヤ等を使用してもよい。The wire used is not limited to copper wire, but also aluminum wire, gold wire, silver wire, base metal (baSe) wire, etc.
(metal) wire, etc. may also be used.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である超音波熱圧着式ワイ
ヤボンディング技術に適用した場合について説明したが
、それに限定されるものではなく、熱圧着式ワイヤボン
ディング技術等に適用することができる。In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to the ultrasonic thermocompression wire bonding technology, which is the background field of application, but the invention is not limited to this. It can be applied to wire bonding technology, etc.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

放電電極をイツトリア入りタングステン合金またはラン
タナ入りタングステン合金を用いて構成することにより
、ワイヤボンディング作業の継続に伴って、放電電極の
表面にワイヤ素材からの微粒子が付着するのを抑制する
ことができるため、放電電極とワイヤ素材の先端との間
に適当なアーク放電状態を常に確保することにより、ワ
イヤ素材の先端部に適正な直径のボールを形成せしめ、
良好なボンダビリティ−を確保することができる。By constructing the discharge electrode using a tungsten alloy containing ittria or a tungsten alloy containing lanthana, it is possible to suppress fine particles from the wire material from adhering to the surface of the discharge electrode as the wire bonding work continues. By always ensuring an appropriate arc discharge state between the discharge electrode and the tip of the wire material, a ball of an appropriate diameter is formed at the tip of the wire material,
Good bondability can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例であるワイヤボンディング装
置を示す正面図、 第２図はその作用を説明するための部分斜視図、第３図
は同じく線図である。 ｌ・・・半導体装置、２・・・ペレット、３・・・リー
ドフレーム、４・・・リード、５・・・銅ワイヤ、６・
・・フィーダ、７・・・ヒートブロック、８・・・ＸＹ
子テーブル９・・・ボンディングヘッド、１０・・・ボ
ンディングアーム、１１・・・キャピラリー（ボンディ
ングツール）、１２．１３・・・クランパアーム、１４
・・・クランパ、１５・・・ガイド、１６・・・放電電
極、１７・・・？ｉｔ源回路、１８・・・チューブ（ガ
ス供給手段）、１９・・・ガス供給源、２０・・・ヒー
タ（加熱手段）、２１・・・銅ワイヤ素材、２２・・・
ボール、２３・・・銅微粒子、２４・・・銅被膜、２５
・・・アーク放電状態、３１・・・還元性ガ大供給装置
、３２・・・吹出口、３３・・・ガス供給路、３４・・
・ガス供給ユニット、３５・・・カバー、３６・・・窓
孔、３７・・・押さえ具。 代理人　弁理士　梶　　原　　辰　　也第２図FIG. 1 is a front view showing a wire bonding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial perspective view for explaining its operation, and FIG. 3 is a line diagram. l... Semiconductor device, 2... Pellet, 3... Lead frame, 4... Lead, 5... Copper wire, 6...
...Feeder, 7...Heat block, 8...XY
Child table 9... Bonding head, 10... Bonding arm, 11... Capillary (bonding tool), 12.13... Clamper arm, 14
... Clamper, 15... Guide, 16... Discharge electrode, 17...? IT source circuit, 18...Tube (gas supply means), 19...Gas supply source, 20...Heater (heating means), 21...Copper wire material, 22...
Ball, 23... Copper fine particles, 24... Copper coating, 25
...Arc discharge state, 31...Reducing gas large supply device, 32...Blower outlet, 33...Gas supply path, 34...
- Gas supply unit, 35...cover, 36...window hole, 37...presser. Agent Patent Attorney Tatsuya KajiharaFigure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、ワイヤの先端にボールを溶融形成するための放電電
極が、イットリア入りタングステン合金、またはランタ
ナ入りタングステン合金を用いて形成されていることを
特徴とするワイヤボンディング装置。 ２、イットリア入りタングステン合金が、イットリアを
１．７〜２．２％含有していることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のワイヤボンディング装置。 ３、ランタナ入りタングステン合金が、ランタナを１．
７〜２．２％含有していることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のワイヤボンディング装置。[Claims] 1. A wire bonding device characterized in that a discharge electrode for melting and forming a ball at the tip of a wire is formed using a tungsten alloy containing yttria or a tungsten alloy containing lanthana. 2. The wire bonding device according to claim 1, wherein the yttria-containing tungsten alloy contains 1.7 to 2.2% yttria. 3. Tungsten alloy containing lanthana has 1.
The wire bonding device according to claim 1, characterized in that the content is 7 to 2.2%.
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