JPH01264234A - 被覆細線のボンディング装置 - Google Patents

被覆細線のボンディング装置

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JPH01264234A
JPH01264234A JP63091404A JP9140488A JPH01264234A JP H01264234 A JPH01264234 A JP H01264234A JP 63091404 A JP63091404 A JP 63091404A JP 9140488 A JP9140488 A JP 9140488A JP H01264234 A JPH01264234 A JP H01264234A
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東作 小島
Takeshi Kawana
川名　武
Satoshi Urayama
浦山　敏
Michio Okamoto
道夫 岡本
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置やプリント基板において、導電材
の外周を絶縁材で被覆し九被覆細線を用いて電極間の配
線を行うのく好適な被覆細線のボンディング装置に関す
る。
〔従来の技術〕
従来、プリント基板等において、電極間を被覆細線ＬＤ
配線する必要がある場合には、「溶接技術Ｊ　１９８５
年３月号、第２３〜２７頁に記載のように、あらかじめ
電極面に半田めっきを施しておき、その上に被覆細線を
重ね、加熱したボンディングヘッドを押し当てて電極面
の半田を溶融させて、リフローソルダリング法により接
合する方法がとられてい九。この場合、被覆細線として
ポリウレタン被覆線などを使用すれば、５００を程度で
被覆材が溶融し、電極面の半田が芯線の上に乗り移って
、接合が可能となる。
しかし、半導体装置の内部配線のように、電極面に金ま
几はアルミニウムなどの金属がめつきされている場合に
は、ボンディングワイヤは熱圧着のみで電極面に接合さ
れなければならない。この場合、前記のような絶縁被覆
ワイヤをそのまま熱圧着しても、溶融した被覆材が妨害
して完全な接合が困難であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、被覆細線をそのまま熱圧着し次場合
、ボンディングヘッドの熱により、当該チップに直接触
れない絶縁被覆部分まで溶は出し、接合すべき相手の電
極面に接触して芯線と電極面の接合を妨害するという問
題があり、完全な接合が得にくい原因となっていた。
本発明の目的は、上記し九従来技術の問題点を解決し、
金ま九はアルミニウムなどの金属がめっきされ九電極面
と被覆細線との圧着による接合が確実に行える被覆細線
のボンディング装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、被覆除去用の熱風ノズルと、第１ボンディ
ング終了後に上記熱風ノズルを待機位置から被覆細線の
第２ボンディング接続部に対向する所定高さ位置へ揺動
させる駆動手段とをボンディングヘッドに塔載して、上
記熱風ノズルから吹き出す熱風により第２ボンディング
接続部およびその周辺部の被覆を除去し、この被覆除去
された第２ボンディング接続部を超音波が印加されたキ
ャピラリで加圧し、相手の電極面に超音波溶接すること
により達成される〇 〔作用〕 本発明によるボンディング装置は、被覆細線を用いて半
導体装置等の電極間の配線を行う場合に使用されるもの
で、ネイルヘッドボンディング法により被覆細線の第１
ボンディングを行った後、立ち上がった被覆細線の第２
ボンディング接続部と対向する所定高さ位置に熱風ノズ
ルを揺動させて、第２ボンディング接続部およびその周
辺部に熱風を吹きつける。この場合、被覆細線の被覆材
としてポリウレタンのような加熱により気化する昇華性
の絶縁材を使用すれば、第２ボンディング接続部および
その周辺部の被覆は熱風によって残らず除去される。そ
の後、ボンディングヘッドをＸＹ移動させるとともに、
被覆細線が貫通しているキャピラリを下降させて線材の
ルーピングを行い、超音波が印加され九キャピラリで線
材の第２ボンディング接続部を加圧して相手の電極面に
超音波溶接する。その際、前記のように第２ボンディン
グ接続部およびその周辺部の被覆は既に除去されておシ
、また超音波溶接ではヘッド部が高温にならないので、
従来のように第２ボンディングにおいて接続部周辺から
溶は出した被覆材により接合が妨害されることなく、確
実な接合ができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により詳しく説明する。
第５図は本発明の対象製品の一例として示したフラット
パッケージＩＣの内部構造の概略図であ！＋、ＩＣチッ
プ４上のポンディングパッドとリード８とは被覆細線１
によりワイヤボンディングされている。１０はそのパッ
ケージである。
第４図は本発明の対象製品の他の例として示したフラッ
トパッケージＩＣの内部構造の概略図であり、ＩＣチッ
プ４のボンディングワイヤとして被覆細線、すなわち絶
縁被覆ワイヤ１を用いることによシ、ＩＣの高密度実装
化に伴い、ワイヤ同志の交差や飛び越し配線が可能とな
ることを示している。
第５図は本発明による被覆細線を用いたＩＣチップのボ
ンディング状態を示す図である。ボンディングワイヤと
しては、２０〜１００μｍ程度の直径をもつ金、アルミ
ニウムま九は銅等の導電材２の外周をポリウレタンのよ
うな加熱により気化する昇華性の絶縁材３で被覆した被
覆細線１が使用されている。被覆細線１とＩＣチップ４
のポンディングパッド５とはネールへラドボンディング
法によって接合されてお９、具体的には第６図に示すよ
うに、導電材２と放電電極１２との間に放電を生じさせ
ることにより、前記昇華性絶縁材３を揮発させて金ボー
ル１５を形成し、さらに熱圧着により、ポンディングパ
ッド５と接合するボール圧縮部（第１ボンディング接続
部）６が形成されている。ま九、被覆細線１のリード側
接続部（第２ボンディング接続部）７は、後述するよう
にリード８のポンディングパッド９に超音波溶接によυ
接合されている。
第６図は被覆細線１のボール形成状態を示す図である。
特願昭６２−４０１６８号に記載のように、被覆細線の
導電材２を陽極側とし、放電電極１２を陰極側として放
電を生じさせると、絶縁材３の溶は上がる童を最小とし
て、安定に金ボール１５を形成することができる。１１
はキャピラリである。
第１図に本発明によるボンディング装置の一実施例を示
す。１４が熱風ノズルであり、圧送されてき九空気等の
ガス１５ｆｔ内蔵し几ヒータ１６により所定温度まで加
熱して噴射する。この熱風ノズル１４は、駆動手段であ
るロータリアクチュエータ１７により、被覆細線１に対
して揺動されるようになっている。ロータリアクチエエ
ータ１７は、例えばベース２１上に設置したりニアモー
タ２０により軸２２を支点として上下（Ｘ軸方向）に揺
動されるようなボンディングヘッド１９にブラケット１
８を介して塔載されている。ボンディングヘッド１９に
は、超音波振動子２５と結合したボンディングツール２
４が固定されておυ、ボンディングツール２４の先端に
取り付けられ九キャピラリ１１は、ステージ２５上に載
置されたＩＣチップ４に対して上下動する。被覆細線１
は、ボンディングヘッド１９上の線材ガイド２７と線材
クランプ２８の中を通ってキャピラリ１１に導かれる。
第１図は、被覆細線１がキャピラリ１１を貫通してＩＣ
チップ４に第１ボンディングされ喪後、立ち上がったと
ころを示しており、立ち上かつ友被覆細線１の第２ボン
ディング接続部に熱風ノズル１４から熱風２６が噴射さ
れている状態である。
第２図は、ボンディングヘッド１９、リニアモータ２０
、ベース２１ヲ含むボンディング部がＸテーブル２９、
Ｘテーブル５０に塔載され、ボンディングツール２４を
任意のＸＹ座標位置に移動できることを示している。
第７図は本実施例による被覆細線のボンディング工程を
示す図である。
同図（α）は、キャピラリ１１が下降し、被覆細線１を
ボール圧縮部６でＩＣチップ上のポンディングパッド５
に接合する第１ボンディング工程を示し、このとき、熱
風′ノズル１４はキャピラリ１１と干渉しない側方位置
に待機している。
（ＡＩは、第１ボンディング終了後、キャピラリ１１が
上昇しているところを示し、熱風ノズル１４は待機し九
ままである。
（Ｃ１は、キャピラリ１１が配線の所定長さに相当する
高さで停止し、被覆細線１を線材クランプ２８で把持し
た状態で、第２ボンディング接続部７と対向する位置に
熱風ノズル１４を揺動させ、第２ボンディング接続部７
およびその周辺部の被覆を除去している工程を示す図で
ある。
（ｄ）は、被覆除去後、熱風ノズル１４が退避し、キャ
ピラリ１１が下降して第２ボンディング接続部７で停止
した状態を示し、被覆細線１は線材クランプ２８で把持
されている。
（−）は、被覆細線１を把持し之まま１キヤピラリ１１
ヲさらに下降させ、同時に第２図に示すＸＹＸテーブル
２９５０を移動させて、配線のルーピングを行っている
工程を示す図である。
（イ）は、ＸＹテーブルを停止させ、被覆細線１を把持
し九まま、超音波が印加されたキャピラリ１１で第２ボ
ンディング接続部７を加圧し、リード側ボンディングパ
プド９に超音波溶接する第２ボンディング工程を示す図
である。
なお、熱風ノズル１４は、第１図に示すようにボンディ
ングヘッド１９に塔載されているので、接続する配線の
長さに応じてリニアモータ２０に信号を与えることによ
り、配線の所定高さ位置で被覆除去が可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、第１ボンディング終了後、立ち上、つ
た被覆細線の第２ボンディング接続部およびその周辺部
に熱風を噴射して被覆を除去し、この被覆除去された第
２ボンディング接続部が超音波溶接によってボンディン
グされるので、従来のように溶は出した被覆材により第
２ボンディング接続部の接合が妨害されることなく、確
実な接合が得られる。これにより、ＩＣチップの内部配
線に絶縁被覆ワイヤの使用が可能となり、ＩＣの高密度
実装化に伴い、内部配線がＩＣチップの外周エツジに接
触し次場合のリーク電流の障害の発生金なくシ、また配
線同志の交差や飛び越し配線を行った場合にも短絡を防
止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるボンディング装置の一実施例を示
す縦断面図、第２図は第１図に示すボンディング部をＸ
Ｙテーブルに塔載しｔ状態を示す概略図、第５図は本発
明の対象製品の一例として示したフラットパッケージＩ
Ｃの内部構造の概略図、第４図は本発明の対象製品の他
の例として示したフラットパッケージＩＣの内部構造の
概略図、第５図は本発明による被覆細線を用いたＩＣチ
ップのボンディング状態を示す斜視図、第６図は被覆細
線のボール形成状態を示す図、第７図は上記実施例によ
るボンディング工程を示す図である。 １・・・被覆細線、２・・・導電材、５・・・絶縁材、
６・・・第１ボンディング接続部、７・・・第２ボンデ
ィング接続部、１１・・・キャピラリ、１４・・・熱風
ノズル、１７・・・熱風ノズルの駆動手段であるロータ
リアクチ、エータ、１９・・・ボンディングヘッド、２
０・・・リニアモータ、２５・・・超音波振動子、２４
・・・ボンディングツール、２９・・・Ｘテーブル、５
０・・・Ｙテーブル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、導電材の外周を絶縁材で被覆した被覆細線のボンデ
    ィング装置において、被覆除去用の熱風ノズルと、第１
    ボンディング終了後に上記熱風ノズルを待機位置から被
    覆細線の第２ボンディング接続部に対向する所定高さ位
    置へ揺動させる駆動手段とをボンディングヘッドに搭載
    して、上記熱風ノズルから吹き出す熱風により第２ボン
    ディング接続部およびその周辺部の被覆を除去し、この
    被覆除去された第２ボンディング接続部を超音波が印加
    されたキャピラリで加圧し、相手の電極面に超音波溶接
    するようにしたことを特徴とする被覆細線のボンディン
    グ装置。
JP63091404A 1987-12-08 1988-04-15 被覆細線のボンディング装置 Pending JPH01264234A (ja)

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JP63091404A JPH01264234A (ja) 1988-04-15 1988-04-15 被覆細線のボンディング装置
US07/277,645 US4950866A (en) 1987-12-08 1988-11-29 Method and apparatus of bonding insulated and coated wire
KR1019880016177A KR910009779B1 (ko) 1987-12-08 1988-12-05 절연피복 와이어의 와이어 본딩방법 및 그 장치

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006050691A3 (de) * 2004-11-02 2006-09-21 Imasys Ag Verlegevorrichtung, kontaktiervorrichtung, zustellsystem, verlege- und kontaktiereinheit herstellungsanlage, verfahren zur herstellung und eine transpondereinheit
US7261230B2 (en) * 2003-08-29 2007-08-28 Freescale Semiconductor, Inc. Wirebonding insulated wire and capillary therefor

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