JPH0430546A - 被覆線の超音波ワイヤボンディング方法及び被覆線の超音波ワイヤボンディング用外部リード - Google Patents

被覆線の超音波ワイヤボンディング方法及び被覆線の超音波ワイヤボンディング用外部リード

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JPH0430546A
JPH0430546A JP2137559A JP13755990A JPH0430546A JP H0430546 A JPH0430546 A JP H0430546A JP 2137559 A JP2137559 A JP 2137559A JP 13755990 A JP13755990 A JP 13755990A JP H0430546 A JPH0430546 A JP H0430546A
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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〉 本発明は超音波ボンディング装置を利用して被覆線の芯
栓をパッケージの外部リードに接続する被覆線の超音波
ワイヤボンディング方法及び被覆線の超音波ワイヤボン
ディング用外部リード１．ｍ関する。
〈従来の技術〉 従来、この種の被覆線の超音波ワイヤボンディング方法
として例えば特開昭６１−２９１４２号公報に開示され
る如く外部リードの平滑な上面に段差を形成し、被覆線
をボンディングとは異なる位置で外部リードの上面に圧
接し、そのまま該段差上を通過させてボンディング位置
まで摺動することにより、被覆膜の摺接部が段差に引っ
掛って削り取られ芯線を露出して外部リードに接合させ
るものがあり、又特開昭６３−２４８５７８号公報に開
示される如く外部リードの表面に粗面を形成し、この粗
面に被覆線を圧接させ超音波振動を与えることにより、
被覆膜の接触面が削り取られ芯線を露８して外部リード
に接合させるものがある。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかし乍ら、このような従来の被覆線の超音波ワイヤボ
ンディング方法では前者の場合、被覆線が段差を一度し
か通過しないため、被覆膜を完全に除去できないことが
あり、特に段差の高さが被覆膜厚より小さい時には芯線
を確実に露出させることができず、残留した被覆膜がボ
ンディングの邪魔となって接合強度が低く接触不良やリ
ードはがれ等の原因となるという問題がある。
また後者の場合には削り取られた被覆膜が外部リード上
のボンディング位置に残留するため、ボンディングの邪
魔となり、特に粗面の表面粗さが被覆膜厚より小さい時
には加振開始直後に被覆膜が粗面の凹部に詰まって被覆
膜を完全に除去できず芯線を確実に露出させることはで
きないという問題がある。
これらの結果、外部リードに対する被覆線の加圧加重を
大きくしたり超音波振動を長く与えて無理な接合をさせ
るために、外部リードのつぶれ厚さが薄くなって逆に強
度低下につながるという問題もある。
本発明は斯る従来事情に鑑み、被覆線の加圧荷重や超音
波振動による無理な接合をさせずに被覆膜を確実に除去
して接合強度を向上させることを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明が講する技術的手段は
、外部リードの表面を被覆線の被覆膜厚と同程度又はそ
れ以上の表面粗さの粗面に形成し、この粗面に被覆線を
圧接させ超音波振動を与えて接合したことを特徴とする
方法である。
そして被覆線を粗面に圧接させる前の時点で加熱する方
法が好ましく、更に被覆線をボンディング位置とは異な
る位置で粗面に圧接し、ボンディング位置まで摺動させ
てから超音波振動を与える方法が好ましい。
また被覆線との接触面を被覆線の被覆膜厚と同程度又は
それ以上の表面粗さの粗面に形成したことを特徴とする
ものである。
く作用〉 本発明は上記技術的手段によれば、被覆線をその被覆膜
と同程度又はそれ以上の表面粗さの粗面に圧接して超音
波振動を与えることにより、被覆膜の接触部が削り取ら
れて粗面の凹部内に入り込み芯線が露出して粗面の凸部
頂点と接合するものである。
そして粗面に圧接させる前の時点で被覆線を加熱するこ
とにより、被覆膜が軟化して粗面との加圧・加振時に剥
離し易くなるものである。
更に被覆線をボンディング位置とは異なる位置で粗面に
圧接し、ボンディング位置まで摺動させてから超音波振
動を与えることにより、ボンディング位置に到達するま
での間に被覆膜の摺接部の大半が削り取られてボンディ
ング位置に到達した時の被覆膜の摺接部の残留量を少な
くするものである。
〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例は第１図に示す如くボンディングツールとし
てキャピラリ４を使用し、キャピラリヒータで被覆線１
を加熱しなから半導体チップ３の上面に形成される電極
３ａに被覆線１の先端をボンディングした後、被覆線１
のループを形成し、外部リード２上のボンディング位置
Ｐ１とは異なる半導体チップ３寄りの位置Ｐ２に被覆線
１を着地させて圧接すると共に、そのまま被覆線１をボ
ンディング位置Ｐ１まで摺動してから超音波振動を与え
る場合を示すものである。
被覆線１は例えばＡｕ、ＡＡ−３ｉ合金、　　Ｃｕ等か
らなる芯線１ａの外周面に例えば耐熱ポリウレタン、ホ
ルマール等の熱硬化性樹脂からなる被覆材を略均−に被
覆して被覆膜１ｂが形成される。
外部リード２は例えばＣｕ、Ｆｅなどからなるリード本
体２ａの表面に例えばＡｇ、Ａｕ等から導電部２ｂをメ
ツキして形成され、その上面にはボンディング位置Ｐ工
から半導体チップ３寄りの位置Ｐ２に亙って図示せる如
く平滑なリード本体２ａの上面にメツキ加工して上記被
覆膜１ｂの膜厚と同程度又はそれ以上の表面粗さの粗面
２ｃを形成するか、或いはリード本体２ａの上面にプレ
ス加工等の機械的な加工により目の細かい凹凸を設けて
からメツキ加工して、被覆膜１ｂの膜厚と同程度又はそ
れ以上の表面粗さの粗面２Ｃを形成する。
キャピラリ４はその基部に伝達部材を介して超音波発振
器と電気的に接続する振動子が連設されると共に、ｘＹ
テーブル上に立設したボンディングヘッドが立設され、
これら超音波発生器及びＸＹテーブルを電気的に制御す
ることにより、被覆線１が粗面２ｃ上に着地してからボ
ンディング位置Ｐ１へ向けて所定長さ例えば３０μ以上
水平移動させ、その後に超音波振動を与えるようにして
いる。
従って、本実施例によれば、被覆線１は粗面２Ｃに圧接
する前の時点で加熱され被覆膜１ｂが軟化して芯線１ａ
より剥離し易くなると共に、粗面２Ｃに着地して熱圧接
されてからボンディング位置Ｐ４に到達するまでの間に
被覆膜１ｂの摺接部の大半が削り取られて粗面２Ｃの凹
部２ｃｍ内に入り込み、該摺接部の残留量が少なくなり
、その後超音波振動が与えられると芯線１ａが完全に露
出して粗面２ｃの凸部２Ｃ２頂点と接合される。
而して上記被覆膜ｉｂの膜厚が異なる線径３０μの被覆
線１を複数種類設けると共に、粗面２ｃの表面粗さの異
なる外部リード２を複数種類設け、これらをキャピラリ
４の加熱温度２００℃で超音波併用熱圧着ワイヤボンデ
ィングしてプルテストした結果を次表に示す。
表に示されたプルテストによる引張り強度の測定結果に
より粗面２ｃの表面粗さが被覆膜！ｂの膜厚より小さい
ものに比べ、粗面２ｃの表面粗さが被覆膜１ｂの膜厚と
同程度又はそれ以上になると、接合強度が増強されたこ
とが理解される。
尚、前示実施例においては被覆線１を外部り一ド２のボ
ンディング位置Ｐ□とは異なる位置Ｐ２に着地させて圧
接した後にボンディング位置Ｐ工まで摺動してから超音
波振動を与えたが、これに限定されず、被覆線１を直接
ボンディング位置Ｐ１に着地させて圧接した後に超音波
振動を与えるようにしても良い。
また、キャピラリヒータにより被覆線１を粗面２Ｃに圧
接させる前の時点で加熱したが、これも限定されず被覆
線１を加熱せず常温のまま粗面２ｃに圧接させても良い
。
〈発明の効果〉 本発明は上記の構成であるから、以下の利点を有する。
■　被覆線をその被覆膜と同程度又はそれ以上の表面粗
さの粗面に圧接して超音波振動を与えることにより、被
覆膜の接触部が削り取られて粗面の凹部内に入り込み芯
線が露比して粗面の凸部頂点と接合するので、被覆線の
加圧荷重や超音波振動による無理な接合をさせずに被覆
膜を確実に除去して接合強度を向上させることができる
。
従って、接触不良やリードはかれ等が発生せず、外部リ
ードのつぶれ厚さが薄くなることもなく確実に超音波ボ
ンディングできる。
■　粗面に圧接させる前の時点で被覆線を加熱すれば、
被覆膜が軟化して粗面との加圧・加振時に剥離し易くな
るので、ボンディング位置に残留する被覆材が更に減っ
て接合強度が向上する。
■　被覆線をボンディング位置とは異なる位置で粗面に
圧接し、ボンディング位置まで摺動させてから超音波振
動を与えれば、ボンディング位置に到達するまでの間に
被覆膜の摺接部の大半が削り取られてボンディング位置
に到達した時の被覆膜の摺接部の残留量を少なくするの
で、接合強度が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す被覆線の超音波ワイヤ
ボンディング方法及び被覆線の超音波ワイヤボンディン
グ用外部リードの部分縦断面図で被覆線が外部リード上
に着地した状態を示し、第２図は超音波振動を与える状
態を示す部分縦断面図である。 Ｐ工・・・ホンディング位置 Ｐ２・・・ボンディング位置とは異なる位置１・・・被
覆線 ｌｂ・・・被覆膜 ２・・・外部リード ２ｃ・・・粗面 特許出願人　　　田中電子工業株式会社第 図 ｂ 第 図 手 続 補 正 書 １゜ 事件の表示　　　　　ρ＞−／’３７０タタ平成２年平
成２年口 ２。 発明の名称 被覆線の超音波ワイヤボンディング方法及び被覆線の超
音波ワイヤボンディング用外部リード補正をする者 事件との関係 氏名（名称） 特許ａ願人 田中電子工業株式会社 代 理 人 住 所 東京都文京区白山５丁目１４番７号 ７。 補正の内容 別紙の通り 補　　正　　書 （１）明細書中特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第２頁第６行の「・・・の芯栓を・・・」
を「・・・の芯線を・・・」と補正する。 （３）明細書第４頁第１〜２行の１・・・の加圧加重を
・・・」を「・・・の加圧荷重・・・」と補正する。 （４）明細書第６頁第１８〜２０行の「外部リード・・
・形成され、・・・」を「外部リード２は例えばＣｕ。 Ｆｅ等からなるリード本体２ａの表面に例えばＡｇ、Ａ
ｕ等からなる導電部２ｂをメツキして形成され、・・・
」と補正する。 特　許　出　願　人　　　田中電子工業株式会社特許請
求の範囲 （１）外部リードの表面を被覆線の被覆膜厚と同程度又
はそれ以上の表面粗さの粗面に形成し、この粗面に被覆
線を圧接させ超音波振動を与えて接合したことを特徴と
する被覆線の超音波ワイヤボンディング方法。 （２）被覆線を粗面に圧接させる前の時点で加熱した請
求項１記載の被覆線の超音波ワイヤボンディング方法。 （３）被覆線をボンディング位置とは異なる位置で粗面
に圧接し、ボンディング位置まで摺動させてから超音波
振動を与えた請求項１又は２記載の被覆線の超音波ワイ
ヤボンディング方法。 （４）被覆線との接触面を被覆線の被覆膜厚と同程度又
はそれ以上の表面粗さの粗面に形成したことを特徴とす
る被覆線の超音波ワイヤボンディング用外部リード。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）外部リードの表面を被覆線の被覆膜厚と同程度又
    はそれ以上の表面粗さの粗面に形成し、この粗面に被覆
    線を圧接させ超音波振動を与えて接合したことを特徴と
    する被覆線の超音波ワイヤボンディング方法。
  2. （２）被覆線を粗面に圧接させる前の時点で加熱した請
    求項１記載の被覆線の超音波ワイヤボンディング方法。
  3. （３）被覆線をボンディング位置とは異なる位置で粗面
    に圧接し、ボンディング位置まで摺動させてから超音波
    振動を与えた請求項１又は２記載の被覆線の超音波ワイ
    ヤボンディング方法。
  4. （４）被覆線との接触面を被覆線の被覆膜厚と同程度又
    はそれ以上の表面粗さの粗面に形成したことを特徴とす
    る被覆線の超音波ワイヤボンディグ用外部リード。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561565A (en) * 1992-04-22 1996-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic tape recording and/or reproducing apparatus with detecting means
JP2007504648A (ja) * 2003-08-29 2007-03-01 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド 絶縁ワイヤのワイヤボンディング及びワイヤボンディングに用いるキャピラリ
JP2007173363A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Fujitsu Ltd フライングリードの接合方法
JP2013000792A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Seidensha Electronics Co Ltd 超音波金属接合方法、超音波金属接合装置

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