JPH0494143A - ボンディングワイヤの端部球状化方法 - Google Patents

ボンディングワイヤの端部球状化方法

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JPH0494143A
JPH0494143A JP2212364A JP21236490A JPH0494143A JP H0494143 A JPH0494143 A JP H0494143A JP 2212364 A JP2212364 A JP 2212364A JP 21236490 A JP21236490 A JP 21236490A JP H0494143 A JPH0494143 A JP H0494143A
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gold wire
laser beam
gold
insulating cover
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Kimio Okamoto
公男 岡本
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Matsushita Electronics Corp
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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、ボンディングワイヤの端部球状化方法、すな
わち、半導体装置組立に使用されるボンディングワイヤ
の端部の部分を球状化する方法に関するものである。
従来の技術 半導体装置の組立において、半導体素子と外部導出端子
との接続に金のボンディングワイヤが広く使用されてお
り、その先端部分には第２図に示すような方法でボール
が形成される。
図において、２１はボンディングワイヤである金線で、
リール２２に５００〜１０００ｍ単位で巻かれており、
テンショナー２３およびクラレバー２４を経、キャピラ
リー２５を通して、その先端部分から所定の長さだけの
ぞくよう配置されている。２６は放電゛電極で、キャピ
ラリー２５からのぞいている金線２１の先端部分と数−
の間隔をおいて配置されており、電源２７およびスイッ
チ２８を介してクランパー２４と接続されている。
金線２１をクランパー２４で保持した状態でスイッチ２
８を閉じると、金線２１と放電電極２６との間で放電を
生じる。この放電で金線２１の先端部分が局部的に高温
度となって溶融し、溶融した金の表面張力で球状化して
、ボールが形成される。
このボールの大きさは、金線２１の太さの約２〜３倍の
直径であるのが望ましい。また、印加電圧は約３ｋＶで
、その印加時間は５〜１０ミリ秒であるのが実際的であ
る。
ところで、近年、半導体装置においては、集積度の増大
に伴って素子がより一層微小化し、またその多ピン化と
あいまって、リードフレームのインナーリードと半導体
素子との接続のための金線が長（なって、たるんだり、
樹脂封止の際に変形したりして、それが本来接触しては
ならない箇所に触れて電気的に短絡するという事故を生
じている。
その防止対策として、絶縁被覆の施された金線が使用さ
れるようになってきている。これは金線をポリウレタン
などの絶縁材料で約１μｍの厚さに被覆したものである
。これによれば、金線が他の導電部分と接触することが
あっても、短絡事故を起こすおそれがない。
発明が解決しようとする課題 ところが、このような絶縁被覆金線を使用したときには
、上述の放電を利用したボール方法によれば、クランパ
ーを介して金線に電圧を印加しなければならないため、
そのクランパーで掴んだ部分の絶縁被覆が局部的に破れ
て、金線が部分的にしろ露出し、短絡事故を生じてしま
う。
本発明は、このようなＩｅ縁被被覆ワイヤ使用しても、
その絶縁被覆を損うことなく端部をボール形状とするこ
とのできる方法を提供しようとするものである。
課題を解決するための手段 本発明の方法は、レーザービームをボンディングワイヤ
の端部部分に照射して溶融させ、その部分を球状化する
ものである。
作用 本発明の方法において、ワイヤの端部部分に集光された
レーザー光が照射されると、吸収された光エネルギーが
熱エネルギーとなって、端部の温度を急激に上昇させ、
溶融させる。ワイヤが絶縁被覆されているものであると
きには、ワイヤ端部の温度上昇によってその部分を覆っ
ていた絶縁被覆材料が消失する。このとき、他の部分の
絶縁被覆はなんら損傷を受けるようなことがない。
実施例 以下、本発明の方法の一実施例について、第り図を用い
て説明する。
図において、■はボンディングワイヤである絶縁被覆金
線で、キャピラリー２を通して、その先端部分から所定
の長さだけのぞくよう配置されている。３はレーザー光
源で、レーザービーム４を発するためのものである。５
はビーム整形部で、凸レンズおよび凹レンズなどで構成
されており、レーザービーム４を平行光束とするための
ものである。６はマスクで、所定の形状の透過孔もしく
は透過Ｚが形成されており、平行光束のレーザービーム
４を所定のビーム断面形状とするためのものである。７
は鏡体で、マスク６を透過してきたレーザービーム４を
キャピラリー２の先端部分からのぞいている金線１の端
部方向へ反射させるためのものである。８は結像レンズ
で、絶縁被覆金線１の先端部分でレーザービーム４を収
束させるためのものである。
この方法によれば、レーザー光源３からのレーザービー
ム４はビーム整形部５にて平行光束とされてから、マス
ク６でそのビーム断面形状を希望する形に整形される。
整形されたレーザービーム４は、さらに鏡体７によって
金線１の端部方向へ反射され、結像レンズ８によって金
線ｌの端部に集光される。金線１の端部はこの照射され
た光エネルギーを吸収して急激に温度上昇する。金線１
の端部での局部的な湿度上昇によって、その部分の絶縁
被覆がご（短時間に蒸発して消失する。このため、金線
１全体の絶縁被覆がなんら損われることなく、金線１の
端部における絶縁被覆のみが消失し、かつ照射を受けた
部分が溶融して、表面張力によってボール状になる。
このときの温度上昇の速度はレーザービーム４の光エネ
ルギーの大きさに実質的に比例する。そして、光エネル
ギーを一定としたとき、照射レーザービーム４をパルス
状としてその照射時間を短（する。すなわち、パルス幅
を狭くすると、照射時の金線１の熱伝導による熱損失の
度合が小さ（なるので、効率的にボール形成が行える。
さらに、マスク６の透過孔もしくは透過窓の形状を細い
長方形もしくは晴円形とし、金線ｌの端部を照射するレ
ーザービーム４のビームの断面形状を、その長辺もしく
は長径が金線１の線方向と平行となるよう構成してあけ
ば、ビーム断面形状が円形であるときよりも照射効率か
高められる。
発明の効果 本発明の方法は、レーザービームをボンディングワイヤ
の端部部分に照射し、ワイヤをきわめて局部的に心馳さ
せるので、ワイヤ端部にきわめて短時間に容易に球状化
することかできる。そして、ワイヤが絶縁被覆されてい
るものであるとき１こは、レーザー光の照射による温度
上昇によって、その部分を覆っていた絶縁被覆材料が消
失し、絶縁被覆の除去がきわめて局部的であるので、他
の部分の絶縁被覆はなんら損傷を受けるようなことがな
い。したがって、高品質のボンディングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のボンディングワイヤの端部
球状化方法を説明するための図、第２図は従来のボンデ
ィングワイヤの端部球状化方法を説明するための図であ
る。 １・・・・・・絶線被覆金線、２・・・・・・キャピラ
リー、３・・・・・・レーザー光源、４・・・・・・レ
ーザービーム、５・・・・・・ビーム整形部、６・・・
・・・マスク、７・・・・・・鏡体、８・・・・・・結
像レンズ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名＝　Ｎ　Ｏ
−９ニフ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）レーザービームをボンディングワイヤの端部部分
    に照射して前記端部部分を溶融させ、凝固させて球状化
    することを特徴とするボンディングワイヤの端部球状化
    方法。
  2. （２）ボンディングワイヤが絶縁被覆ワイヤである請求
    項（１）に記載のボンディングワイヤの端部球状化方法
    。
JP2212364A 1990-08-09 1990-08-09 ボンディングワイヤの端部球状化方法 Pending JPH0494143A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6465758B1 (en) * 1999-11-17 2002-10-15 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Laser assisted wire end forming process
CN104690424A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 大族激光科技产业集团股份有限公司 丝端面熔球激光焊接装置及方法

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