JPH0691123B2 - ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 - Google Patents
ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法Info
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- JPH0691123B2 JPH0691123B2 JP61199392A JP19939286A JPH0691123B2 JP H0691123 B2 JPH0691123 B2 JP H0691123B2 JP 61199392 A JP61199392 A JP 61199392A JP 19939286 A JP19939286 A JP 19939286A JP H0691123 B2 JPH0691123 B2 JP H0691123B2
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- ball
- plasma
- forming method
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- H01L24/78—Apparatus for connecting with wire connectors
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85009—Pre-treatment of the connector or the bonding area
- H01L2224/8503—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector
- H01L2224/85035—Reshaping, e.g. forming the ball or the wedge of the wire connector by heating means, e.g. "free-air-ball"
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ワイヤボンダにおいてワイヤにボールを形成
する方法に関する。
する方法に関する。
（従来の技術） 半導体装置の製造工程において、半導体ペレットの電極
と、対応する外部リードのボンディング点とを金線より
成るワイヤで接続するワイヤボンディングが行なわれ
る。一般的な工程を説明すると、まずキャピラリにワイ
ヤを挿通し、ワイヤの先端を放電電極に対向させて両者
間に放電を生じせしめ、この放電によりワイヤを溶融し
てその先端にボールを形成する。次にキャピラリを半導
体ペレットの電極に移動させ、ボールを押しつぶしなが
らワイヤの一端をボンディングする。そしてキャピラリ
を外部リードのボンディング点に移動させ、ワイヤ途中
をボンディング後、ワイヤをカットし、再度ワイヤ先端
に上記方法でボールを形成する。
と、対応する外部リードのボンディング点とを金線より
成るワイヤで接続するワイヤボンディングが行なわれ
る。一般的な工程を説明すると、まずキャピラリにワイ
ヤを挿通し、ワイヤの先端を放電電極に対向させて両者
間に放電を生じせしめ、この放電によりワイヤを溶融し
てその先端にボールを形成する。次にキャピラリを半導
体ペレットの電極に移動させ、ボールを押しつぶしなが
らワイヤの一端をボンディングする。そしてキャピラリ
を外部リードのボンディング点に移動させ、ワイヤ途中
をボンディング後、ワイヤをカットし、再度ワイヤ先端
に上記方法でボールを形成する。
また最近は、ワイヤとして高価な金線に代わり、安価な
銅線やアルミニウム線が用いられてきている。ところが
このような銅線やアルミニウム線において、金線と同様
に放電によりボールを形成しようとすると、酸化が問題
となる。
銅線やアルミニウム線が用いられてきている。ところが
このような銅線やアルミニウム線において、金線と同様
に放電によりボールを形成しようとすると、酸化が問題
となる。
このため例えば特開昭59-94838号公報に記載の技術のよ
うに、ワイヤ先端と放電電極との間の雰囲気を不活性ガ
ス雰囲気に保つことが公知である。
うに、ワイヤ先端と放電電極との間の雰囲気を不活性ガ
ス雰囲気に保つことが公知である。
（発明が解決しようとする問題点） ところがこのガス流が冷却作用として働いてしまうた
め、これを考慮に入れ、ワイヤには大電流を流す必要が
あり安全上問題となっていた。これは例えばワイヤ直径
40ミクロン以上の場合、100ミリアンペア以上もの大電
流が必要で、作業者が過ってワイヤに触れてしまった場
合致命傷ともなりかねない。
め、これを考慮に入れ、ワイヤには大電流を流す必要が
あり安全上問題となっていた。これは例えばワイヤ直径
40ミクロン以上の場合、100ミリアンペア以上もの大電
流が必要で、作業者が過ってワイヤに触れてしまった場
合致命傷ともなりかねない。
なおボール形成に水素トーチを使用することも周知であ
るが、この場合、高温を得るため酸素と水素との混合比
を最適になるように設定するのが困難で多大な時間を要
し、またボンベを有するため装置が大がかりになりがち
であった。さらに通常、ノズルから水素炎を形成し続
け、このノズルをワイヤに向けて首振り状態としている
ため、炎がふらつき、正常なボールを形成することがで
きなかった。
るが、この場合、高温を得るため酸素と水素との混合比
を最適になるように設定するのが困難で多大な時間を要
し、またボンベを有するため装置が大がかりになりがち
であった。さらに通常、ノズルから水素炎を形成し続
け、このノズルをワイヤに向けて首振り状態としている
ため、炎がふらつき、正常なボールを形成することがで
きなかった。
そこで本発明は上記した欠点をすべて除去するために成
されたもので、ワイヤに電流を流すことなく正常なボー
ルを形成することができ、非常に安全性が高く、かつ装
置を大型化することなく、しかも面倒な温度調整を必要
としないボール形成方法を提供することを目的とする。
されたもので、ワイヤに電流を流すことなく正常なボー
ルを形成することができ、非常に安全性が高く、かつ装
置を大型化することなく、しかも面倒な温度調整を必要
としないボール形成方法を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記した目的を達成するため本発明においては、少なく
とも一対の電極間における放電によりプラズマを形成
し、このプラズマをガス流によりプラズマ流とし、この
プラズマ流をワイヤの所定箇所に導くことにより、この
所定箇所にボールを形成することを特徴とする。
とも一対の電極間における放電によりプラズマを形成
し、このプラズマをガス流によりプラズマ流とし、この
プラズマ流をワイヤの所定箇所に導くことにより、この
所定箇所にボールを形成することを特徴とする。
（実施例） 以下本発明の一実施例につき、図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明を実施するために用いられるワイ
ヤボンダの第１の実施例の部分断面正面図を示す。図に
おいて、１はセラミック等の高熱に耐え得る材料より成
るキャピラリ、２はキャピラリ１に挿通されたアルミニ
ウム線より成るワイヤ、３は軸方向にアルゴン等の不活
性ガスの通路４を有するノズルで、そのノズル口3aはワ
イヤ２の先端に向けられている。このノズル３には、通
路４を挟んで１対の電極５、６が対向するように取着さ
れる。この取着方法は、図示のような接着剤７によって
も、また図示は省略するが、カシメによる固定でもよ
い。そして一方の電極５はプラズマ発生電源８に接続さ
れるとともに、他方の電極６は適宜アース９される。さ
らに、ノズル３のノズル口3aとは反対側端より不活性ガ
スが通路４に導入されるとともに、この不活性ガスは、
ノズル口3aから吹き出されるようになっている。
する。第１図は本発明を実施するために用いられるワイ
ヤボンダの第１の実施例の部分断面正面図を示す。図に
おいて、１はセラミック等の高熱に耐え得る材料より成
るキャピラリ、２はキャピラリ１に挿通されたアルミニ
ウム線より成るワイヤ、３は軸方向にアルゴン等の不活
性ガスの通路４を有するノズルで、そのノズル口3aはワ
イヤ２の先端に向けられている。このノズル３には、通
路４を挟んで１対の電極５、６が対向するように取着さ
れる。この取着方法は、図示のような接着剤７によって
も、また図示は省略するが、カシメによる固定でもよ
い。そして一方の電極５はプラズマ発生電源８に接続さ
れるとともに、他方の電極６は適宜アース９される。さ
らに、ノズル３のノズル口3aとは反対側端より不活性ガ
スが通路４に導入されるとともに、この不活性ガスは、
ノズル口3aから吹き出されるようになっている。
さて上記構成におけるワイヤボンダにおいて、ワイヤ２
の先端にボール2aを形成するには次のように行なう。ま
ずキャピラリ１に挿通されたワイヤ２の先端をノズル３
のノズル口3aに対向させる。次にプラズマ発生電源８に
より電極５、６間に放電を生じせしめ、プラズマを形成
する。そして通路４に不活性ガスを導入する。こうする
ことで、電極５、６間に形成されたプラズマは、ノズル
口3aから加熱された不活性ガスと共にプラズマ流となっ
てワイヤ２の先端に至り、ワイヤ先端を溶融してボール
2aを形成する。その後はこのボール2aを用いて、前記し
たようにワイヤボンディングが行なわれることとなる。
の先端にボール2aを形成するには次のように行なう。ま
ずキャピラリ１に挿通されたワイヤ２の先端をノズル３
のノズル口3aに対向させる。次にプラズマ発生電源８に
より電極５、６間に放電を生じせしめ、プラズマを形成
する。そして通路４に不活性ガスを導入する。こうする
ことで、電極５、６間に形成されたプラズマは、ノズル
口3aから加熱された不活性ガスと共にプラズマ流となっ
てワイヤ２の先端に至り、ワイヤ先端を溶融してボール
2aを形成する。その後はこのボール2aを用いて、前記し
たようにワイヤボンディングが行なわれることとなる。
このように上記第１の実施例によれば、ワイヤ２には何
ら電流を流さずにボール2aを形成することが可能とな
る。また不活性ガスがノズル口3aから吹き出される時に
は既にそれ自体高温となっているため不活性ガスによる
冷却作用をまったく防ぐことができる。さらに不活性ガ
スがワイヤに吹き付けられながらボール2aを形成するよ
うにしたので、ボール形成時の酸化問題を解消すること
も可能である。加えて、プラズマ発生電源８をOFFにす
ればプラズマはすぐに消失するので、ワイヤの溶融時間
管理が容易に行なえ、しかもプラズマ解消後は、形成さ
れたボールに不活性ガスだけが吹き付けられることとな
るので、ボール形成後の酸化も防げる。またワイヤ２を
溶融させる時の温度は、通路に流すガスの種類や流量を
変えたり、予熱されたガスを流すなどして容易に調整す
ることも可能である。
ら電流を流さずにボール2aを形成することが可能とな
る。また不活性ガスがノズル口3aから吹き出される時に
は既にそれ自体高温となっているため不活性ガスによる
冷却作用をまったく防ぐことができる。さらに不活性ガ
スがワイヤに吹き付けられながらボール2aを形成するよ
うにしたので、ボール形成時の酸化問題を解消すること
も可能である。加えて、プラズマ発生電源８をOFFにす
ればプラズマはすぐに消失するので、ワイヤの溶融時間
管理が容易に行なえ、しかもプラズマ解消後は、形成さ
れたボールに不活性ガスだけが吹き付けられることとな
るので、ボール形成後の酸化も防げる。またワイヤ２を
溶融させる時の温度は、通路に流すガスの種類や流量を
変えたり、予熱されたガスを流すなどして容易に調整す
ることも可能である。
第２図は第２の実施例の部分断面正面図を示しており、
第１図とほとんど同じであるが、放電回路が閉回路とな
っている点が異なる。すなわち電極５、６間における放
電時、電極５、６、導線10a、10b、プラズマ発生電源８
とにより閉回路が構成される。
第１図とほとんど同じであるが、放電回路が閉回路とな
っている点が異なる。すなわち電極５、６間における放
電時、電極５、６、導線10a、10b、プラズマ発生電源８
とにより閉回路が構成される。
この第２の実施例によれば第１の実施例の有する効果に
加え、ノズル３、電極５、６等から成る放電部分だけを
１ユニットとして構成できる利点がある。すなわち従来
はワイヤ２自体に電流を流すことが必要なため、放電部
分はワイヤボンダに一体として組込まなければならなか
ったのに対し、本実施例ではその必要性がないというこ
とである。
加え、ノズル３、電極５、６等から成る放電部分だけを
１ユニットとして構成できる利点がある。すなわち従来
はワイヤ２自体に電流を流すことが必要なため、放電部
分はワイヤボンダに一体として組込まなければならなか
ったのに対し、本実施例ではその必要性がないというこ
とである。
このため、保守、点検がワイヤボンダとは別体として切
り放して容易に行なえる。
り放して容易に行なえる。
なお上記２つの実施例においては、ワイヤ２の先端にボ
ール2aを形成する例で説明したが、第３図に示されるよ
うに、ワイヤの途中を溶断してボールを形成する場合、
例えば特開昭60-39839号公報に記載あるが、この場合に
おいても適用できることは勿論である。
ール2aを形成する例で説明したが、第３図に示されるよ
うに、ワイヤの途中を溶断してボールを形成する場合、
例えば特開昭60-39839号公報に記載あるが、この場合に
おいても適用できることは勿論である。
またガスは不活性ガスを用いて酸化を防止するようにし
たが、窒素ガスや還元性ガスでもよく、さらにワイヤと
して金線を用いる場合な単にエアーでもかまわない。
たが、窒素ガスや還元性ガスでもよく、さらにワイヤと
して金線を用いる場合な単にエアーでもかまわない。
さらにノズル３の位置をワイヤに対し側方としたが、ワ
イヤの軸線方向としてもよい。
イヤの軸線方向としてもよい。
［発明の効果］ 本発明によるワイヤボンダにおけるボール形成方法によ
れば、ボールを形成するに際し、ワイヤ自体には何ら電
流を流さずに行なうことができるので安全上すぐれた効
果を有する。またプラズマ流を発生させたり、中止させ
たりすることが容易に制御できるので、その時間調整に
より最良のボールを形成することができる。さらに電極
間に形成されたプラズマを不活性ガスや窒素ガス或いは
還元性ガスを用いてワイヤに導くようにすれば、ボール
形成時の酸化も防ぐこともできる。
れば、ボールを形成するに際し、ワイヤ自体には何ら電
流を流さずに行なうことができるので安全上すぐれた効
果を有する。またプラズマ流を発生させたり、中止させ
たりすることが容易に制御できるので、その時間調整に
より最良のボールを形成することができる。さらに電極
間に形成されたプラズマを不活性ガスや窒素ガス或いは
還元性ガスを用いてワイヤに導くようにすれば、ボール
形成時の酸化も防ぐこともできる。
第１図は本発明を実施するために用いられるワイヤボン
ダの第１の実施例の部分断面正面図、第２図は第２の実
施例の部分断面正面図、第３図は他のボンディング方法
の概略正面図を各々示す。 １……キャピラリ、２……ワイヤ、３……ノズル、3a…
…ノズル口、５、６……電極、８……プラズマ発生電
源。
ダの第１の実施例の部分断面正面図、第２図は第２の実
施例の部分断面正面図、第３図は他のボンディング方法
の概略正面図を各々示す。 １……キャピラリ、２……ワイヤ、３……ノズル、3a…
…ノズル口、５、６……電極、８……プラズマ発生電
源。
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも一対の電極間における放電によ
りプラズマを形成し、このプラズマをガス流によりプラ
ズマ流とし、このプラズマ流をワイヤの所定箇所に導く
ことにより、この所定箇所にボールを形成することを特
徴とするワイヤボンダにおけるボール形成方法。 - 【請求項２】ワイヤの所定箇所とは、ワイヤの先端であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイヤ
ボンダにおけるボール形成方法。 - 【請求項３】ガスは不活性ガスまたは窒素ガス或いは還
元性ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載のワイヤボンダにおけるボール形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199392A JPH0691123B2 (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199392A JPH0691123B2 (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6355946A JPS6355946A (ja) | 1988-03-10 |
| JPH0691123B2 true JPH0691123B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16407014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61199392A Expired - Lifetime JPH0691123B2 (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691123B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014054305A1 (ja) * | 2012-10-05 | 2016-08-25 | 株式会社新川 | 酸化防止ガス吹き出しユニット |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4852521B2 (ja) * | 2007-12-07 | 2012-01-11 | 株式会社新川 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
| JP4369507B2 (ja) | 2007-12-07 | 2009-11-25 | 株式会社新川 | ボンディング装置及びボンディング方法 |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP61199392A patent/JPH0691123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2014054305A1 (ja) * | 2012-10-05 | 2016-08-25 | 株式会社新川 | 酸化防止ガス吹き出しユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6355946A (ja) | 1988-03-10 |
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