JPH02301146A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents
ワイヤボンディング方法Info
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- JPH02301146A JPH02301146A JP1120259A JP12025989A JPH02301146A JP H02301146 A JPH02301146 A JP H02301146A JP 1120259 A JP1120259 A JP 1120259A JP 12025989 A JP12025989 A JP 12025989A JP H02301146 A JPH02301146 A JP H02301146A
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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。
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、導電材に
より成る芯線の外周を絶縁材で被覆した被覆線を用いて
、２つの電極間の配線を行うのに好適なワイヤボンディ
ング方法に関する。
より成る芯線の外周を絶縁材で被覆した被覆線を用いて
、２つの電極間の配線を行うのに好適なワイヤボンディ
ング方法に関する。
従来のワイヤボンディング方法は、たとえば特開昭６０
−１５８６７３号公報に記載されているように、被覆線
の絶縁材を加熱手段により加熱除去し、集積回路素子上
の外部接続用パッド部と回路配線基板上の導体配線とを
導体芯線で接続処理するものが提案されている。
−１５８６７３号公報に記載されているように、被覆線
の絶縁材を加熱手段により加熱除去し、集積回路素子上
の外部接続用パッド部と回路配線基板上の導体配線とを
導体芯線で接続処理するものが提案されている。
上記従来技術は、被覆線先端と電気トーチの間で放電を
発生させ、被覆線の先端に芯線が溶融してボールを形成
する際に、ボール形成のための熱により被覆が過剰に溶
けてしまう点について配慮されておらず、たとえば第１
４図に示すように、ボンディングを行った後、被覆が過
−剰に溶けて被覆線１３より露出した芯線２８どうしが
接触したり、あるいは上記芯線２８の露出部分と半導体
装１２６等が接触して、電気的短絡を発生するという問
題があった。
発生させ、被覆線の先端に芯線が溶融してボールを形成
する際に、ボール形成のための熱により被覆が過剰に溶
けてしまう点について配慮されておらず、たとえば第１
４図に示すように、ボンディングを行った後、被覆が過
−剰に溶けて被覆線１３より露出した芯線２８どうしが
接触したり、あるいは上記芯線２８の露出部分と半導体
装１２６等が接触して、電気的短絡を発生するという問
題があった。
本発明の目的は、芯線を溶融してボールを形成する際の
被覆の過剰な溶融を制御して被覆線の芯線の露出範囲を
少くし、半導体装置等における電気的な短絡不良を防止
可能とするワイヤボンディング方法を提供することにあ
る。
被覆の過剰な溶融を制御して被覆線の芯線の露出範囲を
少くし、半導体装置等における電気的な短絡不良を防止
可能とするワイヤボンディング方法を提供することにあ
る。
上記目的を達成するために、本発明のワイヤボンディン
グ方法においては、芯線を溶融してボールを形成する際
に、被覆線先端と電気トーチの間に発生させる放電時間
を短く制御し、被覆の過剰な溶融を抑制するものである
。
グ方法においては、芯線を溶融してボールを形成する際
に、被覆線先端と電気トーチの間に発生させる放電時間
を短く制御し、被覆の過剰な溶融を抑制するものである
。
また被覆の過剰な溶融をより抑制するため、上記被覆線
のボール形成部近傍を金属製のチャックにて把持するも
のである。
のボール形成部近傍を金属製のチャックにて把持するも
のである。
芯線を溶融してボールを形成するには、被覆線先端と電
気トーチの間に０．２〜０．４ｍｍ程度の僅少な空隙を
設け、電源により被覆線の芯線と電気トーチとの間に高
い電位差を発生させて両者の間で放電を発生させ、その
ときに生じる熱により芯線を溶融させてボールを形成し
ている。
気トーチの間に０．２〜０．４ｍｍ程度の僅少な空隙を
設け、電源により被覆線の芯線と電気トーチとの間に高
い電位差を発生させて両者の間で放電を発生させ、その
ときに生じる熱により芯線を溶融させてボールを形成し
ている。
この場合、上記被覆線の芯線と上□記電気トーチとの間
に発生させる放電時間を短くしていくと、放電時の電圧
、電流が同じならば放電により発生 −する熱量は小さ
くなり、その結果として形成されるボールの径は小さく
なるが、放電時間を短くするのに併せて一般的には放電
時の電流を大きくする方法で放電により発生する熱量を
同等に保つと、形成されるボールの径は同じで、ボール
形成時に生じる被覆の溶けが少ない状態が得られる。こ
の理由としては、被覆線の先端に放電により与えられた
熱が、熱伝導により芯線を伝わる状態が、放電の時間の
長短により異なることがあげられる。
に発生させる放電時間を短くしていくと、放電時の電圧
、電流が同じならば放電により発生 −する熱量は小さ
くなり、その結果として形成されるボールの径は小さく
なるが、放電時間を短くするのに併せて一般的には放電
時の電流を大きくする方法で放電により発生する熱量を
同等に保つと、形成されるボールの径は同じで、ボール
形成時に生じる被覆の溶けが少ない状態が得られる。こ
の理由としては、被覆線の先端に放電により与えられた
熱が、熱伝導により芯線を伝わる状態が、放電の時間の
長短により異なることがあげられる。
その差異を第１５図および第１６図により説明する。
第１５図および第１６図はシミュレーションの結果であ
って、シミュレーションモデルの先端部に与えた熱が熱
伝導により芯線を伝り、その結果生しる各部の芯線と被
覆の境界の温度変化を示している。
って、シミュレーションモデルの先端部に与えた熱が熱
伝導により芯線を伝り、その結果生しる各部の芯線と被
覆の境界の温度変化を示している。
シミュレーションのモデルは被覆線に相当する円柱の先
端にボールの体積に相当する円柱を組合せたものを考え
、放電による熱の供給はボールに相当する円柱の底面に
熱容量の大きな所定温度の加熱源を所定時間接触させる
ことで置き換えている。
端にボールの体積に相当する円柱を組合せたものを考え
、放電による熱の供給はボールに相当する円柱の底面に
熱容量の大きな所定温度の加熱源を所定時間接触させる
ことで置き換えている。
上記所定温度は被覆線に相当する円柱とボールに相当す
る円柱が接する部分（以下ネック部と称す）の温度が、
上記所定時間を経た時１１００℃となるように設定して
いる。第１５図は１１５０℃の加熱源を２．５Ｌ！接触
させたものであり、第１６図は１３００℃の加熱源を０
．３＋ａｓ接触させたものである。その結果をみると１
例えば絶縁材のひとつであるポリウレタンの熱分解温度
が約６００℃なので、温度が６００℃となる位置に着目
すると、放電時間２．５＋ｍｓを想定している第１５図
においてはネック部から０．３ｍ上方の範囲までが６０
０℃を越えているのに対し、放電時間０．３Ｌｌを想定
している第１６図においてはネック部からほぼ０．２ｍ
ｓ上方の範囲までである。仮に６００℃を越えた位置で
は被覆が失われると考えると被覆の溶けは放電時間０．
３ｍｓを想定したもののほうが明らかに小さいことがわ
かる。ここで放電を発生させる際の被覆線と電気トーチ
の極性について述べると、被覆線側を正極、電気トーチ
側を負極として放電の際電子が電気トーチから被覆線先
端に向って流れるようにしたほうが、被１ｍ側を負極、
電気トーチ側を正極としたものに比べて、上記シミュレ
ーションのように被覆線の先端から熱を供給する状態に
近い。また実際のボール形成しこおいては、放電時間を
短（するにもおのずと限界があって、形成するボールの
形状、例えば真球度や偏心の状態を安定させるためには
０．５ｍｓ以上とするのが望ましい、また被覆の溶けの
点からは、被覆線の絶縁材の種類、厚さ、形成するボー
ルの大きさ、被覆の溶けの許容値などにより決まるが、
半導体装置における例では１〜２μｍ厚のポリウレタン
被覆の溶けを０．２ａｍ程度に抑えるためには１．５＋
ａｓ以内とする必要がある。なお従来の放電時間は４１
１１ｓ程度から１４聞稈度の間で設定していた。
る円柱が接する部分（以下ネック部と称す）の温度が、
上記所定時間を経た時１１００℃となるように設定して
いる。第１５図は１１５０℃の加熱源を２．５Ｌ！接触
させたものであり、第１６図は１３００℃の加熱源を０
．３＋ａｓ接触させたものである。その結果をみると１
例えば絶縁材のひとつであるポリウレタンの熱分解温度
が約６００℃なので、温度が６００℃となる位置に着目
すると、放電時間２．５＋ｍｓを想定している第１５図
においてはネック部から０．３ｍ上方の範囲までが６０
０℃を越えているのに対し、放電時間０．３Ｌｌを想定
している第１６図においてはネック部からほぼ０．２ｍ
ｓ上方の範囲までである。仮に６００℃を越えた位置で
は被覆が失われると考えると被覆の溶けは放電時間０．
３ｍｓを想定したもののほうが明らかに小さいことがわ
かる。ここで放電を発生させる際の被覆線と電気トーチ
の極性について述べると、被覆線側を正極、電気トーチ
側を負極として放電の際電子が電気トーチから被覆線先
端に向って流れるようにしたほうが、被１ｍ側を負極、
電気トーチ側を正極としたものに比べて、上記シミュレ
ーションのように被覆線の先端から熱を供給する状態に
近い。また実際のボール形成しこおいては、放電時間を
短（するにもおのずと限界があって、形成するボールの
形状、例えば真球度や偏心の状態を安定させるためには
０．５ｍｓ以上とするのが望ましい、また被覆の溶けの
点からは、被覆線の絶縁材の種類、厚さ、形成するボー
ルの大きさ、被覆の溶けの許容値などにより決まるが、
半導体装置における例では１〜２μｍ厚のポリウレタン
被覆の溶けを０．２ａｍ程度に抑えるためには１．５＋
ａｓ以内とする必要がある。なお従来の放電時間は４１
１１ｓ程度から１４聞稈度の間で設定していた。
第１７図および第１８図は、前記第１５図および第１６
図と同様のシミュレーションの結果であるが、被覆線に
相当する円柱の一部に金属体を接触させ、被覆線を金属
製のチャックで把持した状態を想定している点が異なる
。第１７図は１２００℃の加熱源を２．５ｍｓ接触させ
たものであり、第１８図は１３００℃の加熱源□を０．
３ｍｓ接触させたものである。放電時間０．３ｍを想定
し、金属製のチャックによる被覆線の把持を想定してい
る第１８図においては、ネック部から０．２＋ｎａ上方
の位置でも５００℃程度にしかならない、これを放電時
間０．３ａａを想定しただけの上記第１６図におけるネ
ック部から０．２ｍａ＋上方の位置の温度と比較すると
、約１００℃低くなっており、被覆の溶けを抑制する効
果が更に高められていることがわかる。また放電時間２
．５郵を想定し、金属製のチャックによる被覆の把持を
想定している第１７図においては、６００℃を超えてい
るのがネック部から０．２閣上方の範囲までであるのに
対し、放電時間２．５鮎を想定しただけの上記第１５図
においては、６００℃を超えている範囲がネック部から
０．３■上方にまで及んでおり、被覆線を金属製チャッ
クにより把持することによる被覆の溶けの抑制効果があ
る。
図と同様のシミュレーションの結果であるが、被覆線に
相当する円柱の一部に金属体を接触させ、被覆線を金属
製のチャックで把持した状態を想定している点が異なる
。第１７図は１２００℃の加熱源を２．５ｍｓ接触させ
たものであり、第１８図は１３００℃の加熱源□を０．
３ｍｓ接触させたものである。放電時間０．３ｍを想定
し、金属製のチャックによる被覆線の把持を想定してい
る第１８図においては、ネック部から０．２＋ｎａ上方
の位置でも５００℃程度にしかならない、これを放電時
間０．３ａａを想定しただけの上記第１６図におけるネ
ック部から０．２ｍａ＋上方の位置の温度と比較すると
、約１００℃低くなっており、被覆の溶けを抑制する効
果が更に高められていることがわかる。また放電時間２
．５郵を想定し、金属製のチャックによる被覆の把持を
想定している第１７図においては、６００℃を超えてい
るのがネック部から０．２閣上方の範囲までであるのに
対し、放電時間２．５鮎を想定しただけの上記第１５図
においては、６００℃を超えている範囲がネック部から
０．３■上方にまで及んでおり、被覆線を金属製チャッ
クにより把持することによる被覆の溶けの抑制効果があ
る。
以下１本発明の一実施例であるワイヤボンディング装置
を示す第１図乃至第８図について説明する。
を示す第１図乃至第８図について説明する。
第１図および第２図に示すように制御装置（図示せず）
の指令により動作するＸＹステージｌ上にヘッドケース
２が搭載されている。ヘッドケース２の内部にはりニア
モータ３によりシャフト４を支点に揺動するヘッド部５
が収納されている。
の指令により動作するＸＹステージｌ上にヘッドケース
２が搭載されている。ヘッドケース２の内部にはりニア
モータ３によりシャフト４を支点に揺動するヘッド部５
が収納されている。
該ヘッド部５の先端には超音波振動の発振源であるとこ
ろの振動子６が取付けられており、該振動子６には超音
波振動を伝達するホーン７が取付けられ、該ホーン７の
先端にはボンディングを行うキャピラリ８が取付けられ
ている。上記ヘッド部５先端にはさらにピン４０と該ピ
ン４０を支点として電磁ソレノイド９により開閉する一
対のワイヤクランパ１δが取付けられ、該ワイヤクラン
パ１０上にはワイヤガイド１１が取付けられている。ま
た上記ヘッドケース２上には、上記キャピラリ８の上方
に独立して配置されたワイヤスプール１２から上記ワイ
ヤガイド１１、上記ワイヤクランパｌＯを経て上記キャ
ピラリ８に至る被覆線１３に該ワイヤスプール１２と上
記ワイヤガイド１１の間で空気を吹付けることによりパ
ックテンションを付与するテンショナ１４が搭載されて
いる。上記ヘッドケース２上にはさらに２ステージ１５
が搭載されており、該Ｚステージ１５にはアーム１６が
取付けられている。該アーム１６の一端は上記キャピラ
リ８の下方まで達しており、先端には上記ＸＹステージ
１とは別個に配置されたＣＯ２レーザ等を発生させる被
覆除去’ＪＡ ＠１７からｃｏ２レーザ１８を導いたフ
ァイバー１９の端が固定されている。また上記ヘッドケ
ース２の側面に取付けられたスパン２０には、電磁ソレ
ノイド２１、該電磁ソレノイド２１によりピン２２を支
点にして揺動するトーチアーム２３が取付けられており
、該トーチアーム２３の先端には電気トーチ２４が取付
けられている。一方上記ワイヤスプール１２に巻かれた
被覆線１３の端末部の被覆を除去して露出させた芯線か
らの配線と、上記電気トーチ２４からの配線とを各々の
端子に接続した電源２５がＸＹステージ１とは別個に配
置されている。
ろの振動子６が取付けられており、該振動子６には超音
波振動を伝達するホーン７が取付けられ、該ホーン７の
先端にはボンディングを行うキャピラリ８が取付けられ
ている。上記ヘッド部５先端にはさらにピン４０と該ピ
ン４０を支点として電磁ソレノイド９により開閉する一
対のワイヤクランパ１δが取付けられ、該ワイヤクラン
パ１０上にはワイヤガイド１１が取付けられている。ま
た上記ヘッドケース２上には、上記キャピラリ８の上方
に独立して配置されたワイヤスプール１２から上記ワイ
ヤガイド１１、上記ワイヤクランパｌＯを経て上記キャ
ピラリ８に至る被覆線１３に該ワイヤスプール１２と上
記ワイヤガイド１１の間で空気を吹付けることによりパ
ックテンションを付与するテンショナ１４が搭載されて
いる。上記ヘッドケース２上にはさらに２ステージ１５
が搭載されており、該Ｚステージ１５にはアーム１６が
取付けられている。該アーム１６の一端は上記キャピラ
リ８の下方まで達しており、先端には上記ＸＹステージ
１とは別個に配置されたＣＯ２レーザ等を発生させる被
覆除去’ＪＡ ＠１７からｃｏ２レーザ１８を導いたフ
ァイバー１９の端が固定されている。また上記ヘッドケ
ース２の側面に取付けられたスパン２０には、電磁ソレ
ノイド２１、該電磁ソレノイド２１によりピン２２を支
点にして揺動するトーチアーム２３が取付けられており
、該トーチアーム２３の先端には電気トーチ２４が取付
けられている。一方上記ワイヤスプール１２に巻かれた
被覆線１３の端末部の被覆を除去して露出させた芯線か
らの配線と、上記電気トーチ２４からの配線とを各々の
端子に接続した電源２５がＸＹステージ１とは別個に配
置されている。
つぎに動作について第３図乃至第８図により説明する。
まず第３図（ａ）に示す被覆線１３の先端に形成された
ボール２７は第４図に示すようにキャピラリ８の中を通
してその先端部より突出する被覆線１３の先端と電気ト
ーチ２４の間で電源２５により０．５ａａ程度に時間制
御して放電を２発生させると、芯線２８を溶融してボー
ル２７が形成される。該ボール２７は。
ボール２７は第４図に示すようにキャピラリ８の中を通
してその先端部より突出する被覆線１３の先端と電気ト
ーチ２４の間で電源２５により０．５ａａ程度に時間制
御して放電を２発生させると、芯線２８を溶融してボー
ル２７が形成される。該ボール２７は。
被覆線１３を把持しているワイヤクランパ１０を開放し
、テンショナ１４で被覆線１３に付した張力２９により
キャピラリ８の先端部より引き込む。
、テンショナ１４で被覆線１３に付した張力２９により
キャピラリ８の先端部より引き込む。
ついで第３図（ｂ）および第５図に示すように。
キャピラリ８を下降すると、あらかじめ設定された温度
に加熱されている半導体装置２６上に配置された接続パ
ット３０にボール２７を押し当てキャピラリ８により所
定の荷重３１と水平方向の超音波振動３２を印加して接
続パット３０にボール２７を接続する（第１ボンデイン
グ）。
に加熱されている半導体装置２６上に配置された接続パ
ット３０にボール２７を押し当てキャピラリ８により所
定の荷重３１と水平方向の超音波振動３２を印加して接
続パット３０にボール２７を接続する（第１ボンデイン
グ）。
しかるのち、第３図（ｃ）に示すように、キャビラリ８
を上昇して一旦停止させると、被覆除去装置１７からフ
ァイバ１９により導かれたＣＯ２レーザ等１８を被覆線
１３に照射して被覆除去を行う。ここで被覆線１３にＣ
Ｏ２レーザ１８を照射する高さは、あらかじめ該当する
配線に必要な被覆線１３の線長をデータとして制御装置
に入力しておき、そのデータに従って２ステージ１５を
駆動して設定する。
を上昇して一旦停止させると、被覆除去装置１７からフ
ァイバ１９により導かれたＣＯ２レーザ等１８を被覆線
１３に照射して被覆除去を行う。ここで被覆線１３にＣ
Ｏ２レーザ１８を照射する高さは、あらかじめ該当する
配線に必要な被覆線１３の線長をデータとして制御装置
に入力しておき、そのデータに従って２ステージ１５を
駆動して設定する。
被覆除去終了後ＸＹステージ１を駆動して半導体装置２
６を第３図（ｄ）に示すように第２ボンディング位置に
位置決めし、キャピラリ８を下降させて第６図に示すよ
うに、先に被覆ＮｌＡ１３の被覆を除去して露出された
芯線２８をリード３３に押し当て、キャピラリ８により
所定の荷重３１と超音波振動３２を印加して接続する（
第２ボンデイング）。ここで荷重３１、超音波振動３２
の条件は先の第１ボンデイングの際の条件とは別個に設
定する。第２ボンディング終了後第３図（、）に示すよ
うにキャピラリ８を上昇させ、キャピラリ８の先端から
突出した被覆線１３が所定の長さになった時点でワイヤ
クランパｌＯを閉じて被覆線１３を把持する。キャピラ
リ８およびワイヤクランパ１０が引続き上昇すると被覆
線１３は第２ボンディング位置で切断される。
６を第３図（ｄ）に示すように第２ボンディング位置に
位置決めし、キャピラリ８を下降させて第６図に示すよ
うに、先に被覆ＮｌＡ１３の被覆を除去して露出された
芯線２８をリード３３に押し当て、キャピラリ８により
所定の荷重３１と超音波振動３２を印加して接続する（
第２ボンデイング）。ここで荷重３１、超音波振動３２
の条件は先の第１ボンデイングの際の条件とは別個に設
定する。第２ボンディング終了後第３図（、）に示すよ
うにキャピラリ８を上昇させ、キャピラリ８の先端から
突出した被覆線１３が所定の長さになった時点でワイヤ
クランパｌＯを閉じて被覆線１３を把持する。キャピラ
リ８およびワイヤクランパ１０が引続き上昇すると被覆
線１３は第２ボンディング位置で切断される。
ここでワイヤクランパ１０を閉じるタイミングは、キャ
ピラリ８が上昇し終えた時点で被覆線１３の先端と電気
トーチ２４の間隔が０．２〜０．４ａｍとなるように設
定する。最後につぎの第１ボンデイングのために、キャ
ピラリ８先端から突出している被覆線１３の先端と被覆
線１３の僅か下方を電磁ソレノイド２１の駆動により揺
動し゛て通過する電気トーチ２４の間で放電を発生させ
、ボール２７を形成してｌサイクルの動作を終了する。
ピラリ８が上昇し終えた時点で被覆線１３の先端と電気
トーチ２４の間隔が０．２〜０．４ａｍとなるように設
定する。最後につぎの第１ボンデイングのために、キャ
ピラリ８先端から突出している被覆線１３の先端と被覆
線１３の僅か下方を電磁ソレノイド２１の駆動により揺
動し゛て通過する電気トーチ２４の間で放電を発生させ
、ボール２７を形成してｌサイクルの動作を終了する。
第７図は本実施例により半導体装置２６上の接続パッド
３０とリード３３の間を被覆線１３を用いて配線した例
である。本実施例によれば、被覆線１３の先端に放電に
よりボール２７を形成する際の被覆の溶けを、既に〔作
用〕の項において詳述した理由により抑制することがで
きるので１例えば第８図に示すように半導体チップｚ６
上に狭い間隔で配置された接続パッド３０に接続された
被覆線１３どうしが接触しても電気的な短絡を生じるこ
とがない。なお上記実施例においては、ＣＯ２レーザを
用いたがこれに限定されるものでない。このことはつぎ
に説明する実施例においても同じである。
３０とリード３３の間を被覆線１３を用いて配線した例
である。本実施例によれば、被覆線１３の先端に放電に
よりボール２７を形成する際の被覆の溶けを、既に〔作
用〕の項において詳述した理由により抑制することがで
きるので１例えば第８図に示すように半導体チップｚ６
上に狭い間隔で配置された接続パッド３０に接続された
被覆線１３どうしが接触しても電気的な短絡を生じるこ
とがない。なお上記実施例においては、ＣＯ２レーザを
用いたがこれに限定されるものでない。このことはつぎ
に説明する実施例においても同じである。
つぎに本発明の他の一実施例であるワイヤボンディング
装置を示す第９図および第１Ｏ図について説明する。
装置を示す第９図および第１Ｏ図について説明する。
第９図および第１０図に示す実施例は、前記第１図乃至
第８図に示す実施例と比較し、異なる点は。
第８図に示す実施例と比較し、異なる点は。
被覆線を金属チャック等にて把持していることであるの
で、金属チャック等について説明する。
で、金属チャック等について説明する。
金属チャック等とは、キャピラリ８側に張り出したヘッ
ドケース２の天井板３４と、該天井板３４の先端に取付
けられたロータリーソレノイド３５と、該ロータリーソ
レノイド３５に取付けられたカム３６と、上記天井板３
４にロータリーソレノイド３５とは別個に取付けられた
チャックベース３７と、該チャックベース３７に取付け
られたビン３８と、該ビン３８を支点として上記ロータ
リーソレノイド３５およびカム３６により上記キャピラ
リ８が最も上昇した時にキャピラリ８と電気トーチ２４
の間で開閉される一対の金属チャック３９とで構成され
ている。
ドケース２の天井板３４と、該天井板３４の先端に取付
けられたロータリーソレノイド３５と、該ロータリーソ
レノイド３５に取付けられたカム３６と、上記天井板３
４にロータリーソレノイド３５とは別個に取付けられた
チャックベース３７と、該チャックベース３７に取付け
られたビン３８と、該ビン３８を支点として上記ロータ
リーソレノイド３５およびカム３６により上記キャピラ
リ８が最も上昇した時にキャピラリ８と電気トーチ２４
の間で開閉される一対の金属チャック３９とで構成され
ている。
つぎに動作について第１１図乃至第１４図により説明す
る。
る。
まず第１１図（ａ）および第１２図に示すように、キャ
ピラリ８の中を通し先端部より突出させた被覆線１３を
キャピラリ８の下方において金属チャック３９で把持し
た後、被覆線１３の先端と電気トーチ２４の間で電源２
５により０．５鄭程度に時間を制御して放電を発生させ
、芯線２８をｆｆｉ融させて形成したボール２７を、被
覆線１３を把持している金属チャック３９およびワイヤ
クランパ１０を開放しテンショナ１４で被覆線１３に付
与した張力２９によりキャピラリ８の先端部に引き込む
。
ピラリ８の中を通し先端部より突出させた被覆線１３を
キャピラリ８の下方において金属チャック３９で把持し
た後、被覆線１３の先端と電気トーチ２４の間で電源２
５により０．５鄭程度に時間を制御して放電を発生させ
、芯線２８をｆｆｉ融させて形成したボール２７を、被
覆線１３を把持している金属チャック３９およびワイヤ
クランパ１０を開放しテンショナ１４で被覆線１３に付
与した張力２９によりキャピラリ８の先端部に引き込む
。
ついで、第１１図（ｂ）に示すように、キャピラリ８を
下降して第１ボンデイングを行う。
下降して第１ボンデイングを行う。
しかるのち、第１１図（ｃ）に示すように、キャピラリ
８を上昇して一旦停止させ、被覆除去装置１７からファ
イバ１９により導かれたＣＯ２レーザ１８を被覆線１３
に照射して被覆除去を行う。ここで被覆線１３にＣｏ２
レーザ１８を照射する高さは、あらかじめ該当する配線
に必要な被覆、＄！１３の線長をデータとして制御装置
に入力しておき、そのデータに従ってＺステージ１５を
駆動して設定する。
８を上昇して一旦停止させ、被覆除去装置１７からファ
イバ１９により導かれたＣＯ２レーザ１８を被覆線１３
に照射して被覆除去を行う。ここで被覆線１３にＣｏ２
レーザ１８を照射する高さは、あらかじめ該当する配線
に必要な被覆、＄！１３の線長をデータとして制御装置
に入力しておき、そのデータに従ってＺステージ１５を
駆動して設定する。
被覆除去終了後ＸＹステージ１を駆動して半導体装置２
６を第２ボンデイング装置に位置決めし、キャピラリ８
を第１１図（ｄ）に示すように下降させて第２ボンデイ
ングを行う。
６を第２ボンデイング装置に位置決めし、キャピラリ８
を第１１図（ｄ）に示すように下降させて第２ボンデイ
ングを行う。
第２ボンデイング終了後キヤピラリ８を第１１図（ｅ）
に示すように上昇させ、該キャピラリ８の先端から突出
した被覆線１３が所定の長さになった時点でワイヤクラ
ンパｌＯを閉じて被覆線１３を把持する。
に示すように上昇させ、該キャピラリ８の先端から突出
した被覆線１３が所定の長さになった時点でワイヤクラ
ンパｌＯを閉じて被覆線１３を把持する。
キャピラリ８およびワイヤクランパ１０が引続き上昇す
ると第１１図（ｆ）に示すように被覆線１３は第２ボン
ディング位置で切断される。ここでワイヤクランパｌＯ
を閉じるタイミングは、キャピラリ８が上昇し終えた時
点で被覆線１３の先端と電気トーチ２４の間隔が０．２
〜０．４ｓ＋ａとなるように設定する。
ると第１１図（ｆ）に示すように被覆線１３は第２ボン
ディング位置で切断される。ここでワイヤクランパｌＯ
を閉じるタイミングは、キャピラリ８が上昇し終えた時
点で被覆線１３の先端と電気トーチ２４の間隔が０．２
〜０．４ｓ＋ａとなるように設定する。
またこのときのキャピラリ８先端からの被覆線１３の突
出量は、金属チャック３９により被覆線１３を把持する
長さも考慮して設定する。最後にキャピラリ８から突出
している被覆線１３を金属チャック３９により把持し、
しかる複水の第１ボンデイングのために第１１図（ｇ）
に示すように被覆線１３の先端と被覆線１３の僅か下方
を電磁ソレノイド２１の駆動により揺動して通過する電
気トーチ２４の間で放電を発生させ、ボールを形成して
１サイクルの動作を終了する。ここで被覆線１３の先端
から金属チャック３９の下端までの長さは、第１３図に
示すように直径りのボールを得るために必要な直径ｄの
芯線ｚ８の長さＡと、被覆の溶けの許容量Ｂと、軟化し
た被覆が金属チャック３９の把持によって損傷するのを
防ぐための余裕０．１＝０．２Ｂｍを加え合せたものと
する０本実施例によれば、放電時間を一定とするならば
金属チャックの放熱効果により、被覆線１３の先端に放
電によりボールを形成する際の被覆の溶けを、短時間放
電のみの場合と比較してもより少なく抑えることができ
る。また本実施例によれば放電時間を長くした場合でも
、金属チャックを使用しない場合と比較すると、被覆の
溶けを抑制る効果は持続される。従って半導体装置等に
おいて、配線が相互に接触した場合や配線が所定の場所
以外で半導体装置と接触しても電気的な短絡不良は発生
しない。
出量は、金属チャック３９により被覆線１３を把持する
長さも考慮して設定する。最後にキャピラリ８から突出
している被覆線１３を金属チャック３９により把持し、
しかる複水の第１ボンデイングのために第１１図（ｇ）
に示すように被覆線１３の先端と被覆線１３の僅か下方
を電磁ソレノイド２１の駆動により揺動して通過する電
気トーチ２４の間で放電を発生させ、ボールを形成して
１サイクルの動作を終了する。ここで被覆線１３の先端
から金属チャック３９の下端までの長さは、第１３図に
示すように直径りのボールを得るために必要な直径ｄの
芯線ｚ８の長さＡと、被覆の溶けの許容量Ｂと、軟化し
た被覆が金属チャック３９の把持によって損傷するのを
防ぐための余裕０．１＝０．２Ｂｍを加え合せたものと
する０本実施例によれば、放電時間を一定とするならば
金属チャックの放熱効果により、被覆線１３の先端に放
電によりボールを形成する際の被覆の溶けを、短時間放
電のみの場合と比較してもより少なく抑えることができ
る。また本実施例によれば放電時間を長くした場合でも
、金属チャックを使用しない場合と比較すると、被覆の
溶けを抑制る効果は持続される。従って半導体装置等に
おいて、配線が相互に接触した場合や配線が所定の場所
以外で半導体装置と接触しても電気的な短絡不良は発生
しない。
本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されているような効果を奏する。
に記載されているような効果を奏する。
被覆線先端にボールを形成する際に発生させる放電の時
間を短く制御することにより、被覆の過剰な溶けを抑制
できる。またボール形成部近傍を金属製のチャックで把
持しつつボール形成すること −により、被覆の過剰な
溶けを抑制する効果を更に大きくできる。その結果半導
体装置等において、配線相互の接触、あるいは配線と半
導体装置の所定位置以外での接触が生じても電気的な短
絡不良を生じることはない。
間を短く制御することにより、被覆の過剰な溶けを抑制
できる。またボール形成部近傍を金属製のチャックで把
持しつつボール形成すること −により、被覆の過剰な
溶けを抑制する効果を更に大きくできる。その結果半導
体装置等において、配線相互の接触、あるいは配線と半
導体装置の所定位置以外での接触が生じても電気的な短
絡不良を生じることはない。
第１図は１本発明の一実施例であるワイヤボンディング
、装置を示す斜視図、第２図は第１図のキャピラリ付近
を拡大して示す斜視図、第３図はワイヤボンディングの
動作工程図、第４図乃至第７図は第３図に示す動作工程
の一部拡大図、第８図は第１図に示す実施例による配線
状態を示す斜視図、第９図は本発明の他の一実施例であ
るワイヤボンディング装置を示す斜視図、第１θ図は第
９図の金属チャック等付近を拡大して示す斜視図、第１
１図はワイヤボンディングの動作工程図、第１２図およ
び第１３図は第１１図に示すワイヤボンディングの動作
工程の一部拡大図、第１４図は従来のワイヤボンディン
グによる配線状態を示す斜視図、第１５図乃至第１８図
は時間と温度との関係を求めたシミュレーション結果を
示す図である。 ８・・・キャピラリ、１０・・・ワイヤクランパ、１３
・・・被覆線、１７・・・被覆除去装置、１Ｂ・・・ｃ
ｏ２レーザ、１９・・・ファイバ、２４・・・電気トー
チ、２５・・・電源、２６・・・半導体装置、２７・・
・ボール、２８・・・芯線、３９・・・金属チャック・ 代理人弁理士 秋 本 正 実 第１図 １−−−ＸＹ スｔ−：／′ ６−−−＃’ｌ）”ｒ
１７一−−１艷ｍｉｘ置２−−−へ、ドγ
−ス ８−−−キャビ２リ １９−−−７アイ
１１゜３−−− モータ １（）−−７（ｖ
７？、Ｉ＋’ ２４−−−ｔｆｉ）−＋５−−−へ
−ｙ）’ｆＦ １３−一一増１亀、％Ｌ
２６−−−手導俸駿ｌ第２図 ８−−−’Ｆｙｌ−’ｔ’ｌ 旧−−ＣＯ２
し−ｖｒ ２７−−ｙ、−−２し１０−−−ワ
イヤクラツバ′ ２４−を九）−す ２８−ニ
ー・臘ｌ３−−−ｖＸＬａ−２６−−−？”Ｊ俸１ｊｊ
Ｌ ３０−−−＃Ｊｔ＋＋゛、、ト第４図 第５
図 第６図 第７図 ス１ りに ８ 図 ８−−
−−モマピフリ第９図 １−−−− ＸＹズテーシ ３５−ｍ−ロータリ
・ルノイド２・−ｍ−へ、ドヘース ３６−−−
カＡ３−−−−モータ ３７−−−ナイ
ｌクヘース５・−−−ヘッド＃ ’３８−
−−ピ゛ン３４−・ル仮 ３９−−一會Ａ＋
イ、７り第１０図 第１１図 （眞） ８−一一一坪ψピラリ ２４−−−ｆＡ）−“
１ｏ−−−ツイヤクラ・バ ２６−−−チ碍１卑５
罠１１３−−−’ＦＬＪｔｔ＆ ２７−−− ｙｚ“
−ｖＩｓ−−−ｃｏ２し”ｒ’ ３９−−−−ｔ
Ａｈ、７第１２図 第１３図 第 １４ 図 ８−−−−キャピラリ 第 １５ １’２１
、装置を示す斜視図、第２図は第１図のキャピラリ付近
を拡大して示す斜視図、第３図はワイヤボンディングの
動作工程図、第４図乃至第７図は第３図に示す動作工程
の一部拡大図、第８図は第１図に示す実施例による配線
状態を示す斜視図、第９図は本発明の他の一実施例であ
るワイヤボンディング装置を示す斜視図、第１θ図は第
９図の金属チャック等付近を拡大して示す斜視図、第１
１図はワイヤボンディングの動作工程図、第１２図およ
び第１３図は第１１図に示すワイヤボンディングの動作
工程の一部拡大図、第１４図は従来のワイヤボンディン
グによる配線状態を示す斜視図、第１５図乃至第１８図
は時間と温度との関係を求めたシミュレーション結果を
示す図である。 ８・・・キャピラリ、１０・・・ワイヤクランパ、１３
・・・被覆線、１７・・・被覆除去装置、１Ｂ・・・ｃ
ｏ２レーザ、１９・・・ファイバ、２４・・・電気トー
チ、２５・・・電源、２６・・・半導体装置、２７・・
・ボール、２８・・・芯線、３９・・・金属チャック・ 代理人弁理士 秋 本 正 実 第１図 １−−−ＸＹ スｔ−：／′ ６−−−＃’ｌ）”ｒ
１７一−−１艷ｍｉｘ置２−−−へ、ドγ
−ス ８−−−キャビ２リ １９−−−７アイ
１１゜３−−− モータ １（）−−７（ｖ
７？、Ｉ＋’ ２４−−−ｔｆｉ）−＋５−−−へ
−ｙ）’ｆＦ １３−一一増１亀、％Ｌ
２６−−−手導俸駿ｌ第２図 ８−−−’Ｆｙｌ−’ｔ’ｌ 旧−−ＣＯ２
し−ｖｒ ２７−−ｙ、−−２し１０−−−ワ
イヤクラツバ′ ２４−を九）−す ２８−ニ
ー・臘ｌ３−−−ｖＸＬａ−２６−−−？”Ｊ俸１ｊｊ
Ｌ ３０−−−＃Ｊｔ＋＋゛、、ト第４図 第５
図 第６図 第７図 ス１ りに ８ 図 ８−−
−−モマピフリ第９図 １−−−− ＸＹズテーシ ３５−ｍ−ロータリ
・ルノイド２・−ｍ−へ、ドヘース ３６−−−
カＡ３−−−−モータ ３７−−−ナイ
ｌクヘース５・−−−ヘッド＃ ’３８−
−−ピ゛ン３４−・ル仮 ３９−−一會Ａ＋
イ、７り第１０図 第１１図 （眞） ８−一一一坪ψピラリ ２４−−−ｆＡ）−“
１ｏ−−−ツイヤクラ・バ ２６−−−チ碍１卑５
罠１１３−−−’ＦＬＪｔｔ＆ ２７−−− ｙｚ“
−ｖＩｓ−−−ｃｏ２し”ｒ’ ３９−−−−ｔ
Ａｈ、７第１２図 第１３図 第 １４ 図 ８−−−−キャピラリ 第 １５ １’２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、揺動して線材先端の僅か下方を通過する電気トーチ
と上記線材先端との間に電位差を生じさせ放電を発生さ
せて２つの電極間の配線を行うワイヤボンディング方法
において、導電材にて形成された芯線の外周を絶縁材で
被覆した被覆線を用い、芯線を溶融してボールを形成す
る際に上記被覆線先端と上記電気トーチの間に発生させ
る放電時間を短く制御し、被覆の過剰な溶融を制御する
ワイヤボンディング方法。 ２、請求項１記載の被覆線のボール形成部近傍を金属製
チャックにて把持するワイヤボンディング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120259A JPH02301146A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ワイヤボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120259A JPH02301146A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ワイヤボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301146A true JPH02301146A (ja) | 1990-12-13 |
Family
ID=14781777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1120259A Pending JPH02301146A (ja) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | ワイヤボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02301146A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04307748A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Nec Corp | ワイヤボンディング方法 |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP1120259A patent/JPH02301146A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04307748A (ja) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Nec Corp | ワイヤボンディング方法 |
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