JPH0410636A - 超音波ボンディングツール - Google Patents

超音波ボンディングツール

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JPH0410636A
JPH0410636A JP2114508A JP11450890A JPH0410636A JP H0410636 A JPH0410636 A JP H0410636A JP 2114508 A JP2114508 A JP 2114508A JP 11450890 A JP11450890 A JP 11450890A JP H0410636 A JPH0410636 A JP H0410636A
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基 城戸
Takashi Yamada
隆司 山田
Katsuhiro Minamida
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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、レーザ加工による半導体装置の組み立て装置
用超音波ボンディングツールに関するものである。
〔従来の技術〕
超音波ボンディングツールは、ボンディングワイヤーを
ボンディングツール穴に通してベレット上ボンディング
面において加圧を行った状態で超音波振動を加えながら
ボンディングするものである。従来使用していたボンデ
ィングツールはワイヤー通し穴を放電加工により作製し
ており、ワイヤー径２０μｍに対して通し穴径は４０μ
ｍのものを使用していた。ボンディングツールについて
は特公昭６０−１９６５９号公報に記載されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
集積回路の高密度化により２０μｍ径以下０ワイヤーに
よるボンディング要求が高まっている。
これに対して従来の加工法である放電加工ではボンディ
ングツールのワイヤー通し穴径が２７μｍ以下のものが
できず、ワイヤー径に対し穴径が大きすぎるために、ワ
イヤーのふらつきによりボンディング時の位置精度が悪
くなり、ボンディングのはずれや、ワイヤーのショート
を発生する。このように２０μｍ以下の径のワイヤーに
よるボンディングが困難であった。本発明のレーザ加工
によるボンディングツールは、この問題点を改善するも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のレーザ加工による超音波ボンディングツールは
、ワイヤー通し穴の穴径をワイヤーの出側において、ワ
イヤー径より５〜１５μｍ大きくしたものであり、さら
にそれに加えてワイヤー通し穴の内面の平均粗さ（Ｒａ
）を５μｍ以下にすることによって、２０１１ｍ以下の
径のワイヤーによるボンディングを可能とし、ボンディ
ング時の位置精度向上を容易化することを特徴とする。
〔作用〕
第１図に本発明のボンディングツールの概略を示す。ボ
ンディングツール１の斜側面にワイヤー２の通り穴３を
通過したボンディングワイヤー２はツールエツジの圧着
面４で圧着される。この際にワイヤー通し人出側径５を
ワイヤー２の直径より５〜１５μｍ大きくするか、また
は、さらに通し穴の内面の平均粗さ（Ｒａ）を５μｍ以
下にすることによってワイヤーの通過に対して抵抗が少
なく傷が防止され、スムーズにワイヤー通し穴を通過さ
せることができる。さらにワイヤーのふらつきをおさえ
、２０μｍ以下の径のボンディングワイヤーによるボン
ディング加工時の位置精度向上を容易化することが可能
となり、集積回路の高密度化の要求に応じることが可能
となる。本発明ボンディングツールの加工法は、０．７
〜１．０６μｍの波長のレーザビームをアパーチャによ
ってトリミングすることにより従来不可能であった小径
で内面の平均粗さ（Ｒａ）の低いワイヤー通し穴加工を
可能とする。本発明の加工を行う装置の概略を第２図に
示す。レーザ本体６から水平方向に発したレーザビーム
７はベンディングミラー８でその方向を垂直に変えレン
ズ９を介してＸＹ−Ｚ−θテーブル１１上に設置された
ボンディングツール１の表面に集光照射され、ツール１
が加工される。サイドノズル１０は加工の際の蒸発の促
進、溶融物の除去のためＡｒ等のガスを加工点に吹きつ
けるためのものである。
〔実施例〕
本実施例に使用したボンディングツールは超硬鋼製（Ｗ
Ｃ）である。レーザはアレキサンドライトレーザ（波長
０．７’５５μｍ）で、パルスモード、アパーチャサイ
ズφ２ｍｍ、１パルス当たりのエネルギー０．１５Ｊ、
１秒当たりのパルス数３発、全パルス数１５発、レンズ
の焦点距離は３０ｍｍ、焦点位置はツールの上表面とし
た。この結果、ツール先端の入側の穴径６０μｍ、出側
の穴径１５μｍ、通し穴内面の平均粗さ（Ｒａ）３μｍ
の通し穴の加工を行うことができた。このツールにより
１０μｍの径のボンディングワイヤーを使用して４０μ
ｍピッチのボンディングパソド群にワイヤーボンディン
グを行った結果、ツールのボンディング面からワイヤー
がはずれることなくボンディングが可能であった。又位
置誤差の標準偏差は第３図に示されるように２．６μｍ
であり、４０μｍピッチのボンディング（ワイヤー径１
０μｍ使用）の必要とする位置精度の標準偏差３．３μ
ｍ以下を満たしており（従来方法では４゜３μｍであっ
た）、パッド間のショートも発生せず良好なボンディン
グが可能となった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来不可能であった２７μｍ以下の穴
径のワイヤー通し穴をもち、かつワイヤーの挿入が容易
で、ワイヤーにキズがつきにくいボンディングツールが
得られ、２０μｍ以下の径のワイヤーによるボンディン
グが可能となり、集積回路の高密度化の要求に対し高精
度で応じることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のボンディングツールを示す側断面図、
第２図はレーザを利用してボンディングツールを加工す
る装置の例を示す模式図、第３図はワイヤー通り穴出側
穴径と位置誤差の標準偏差の関係を示すグラフである。 １・・・ボンディングツール、 ２・・・ボンディングワイヤー ３・・・ワイヤー通り穴、４・・・圧着面、５・・・ワ
イヤー通り人出側径、 ６・・・レーザ本体、７・・・レーザビーム、８・・・
ベンディングミラー　９・・・レンズ、０　・・・ サイ ドノズル、 １　・・・ θテーブル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ボンディングワイヤー通り穴を有する超音波ボン
    ディングツールにおいて、通り穴出側穴径はボンディン
    グワイヤーの直径より５〜１５μｍ大きな直径であるこ
    とを特徴とする超音波ボンディングツール。
  2. （２）通り穴内面の平均粗さ（Ｒａ）が５μｍ以下であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の超音波ボンディン
    グツール。
JP2114508A 1990-04-27 1990-04-27 超音波ボンディングツール Expired - Lifetime JPH088286B2 (ja)

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JP2114508A JPH088286B2 (ja) 1990-04-27 1990-04-27 超音波ボンディングツール

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JP2114508A JPH088286B2 (ja) 1990-04-27 1990-04-27 超音波ボンディングツール

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JPH0410636A true JPH0410636A (ja) 1992-01-14
JPH088286B2 JPH088286B2 (ja) 1996-01-29

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