JPH0737922A - ワイヤボンディング方法 - Google Patents

ワイヤボンディング方法

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JPH0737922A JP5182373A JP18237393A JPH0737922A JP H0737922 A JPH0737922 A JP H0737922A JP 5182373 A JP5182373 A JP 5182373A JP 18237393 A JP18237393 A JP 18237393A JP H0737922 A JPH0737922 A JP H0737922A
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真二 柴田
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修司 酒向
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 省スペースに優れるとともにパッケージの大
型化を回避でき、回路基板上の接続電極と外部引出し用
端子との間の接続の全自動化が可能なワイヤボンディン
グ方法を提供することにある。 【構成】 ターミナル１１に平角薄銅線７の一端を溶接
し、水平方向におけるパッド１２とターミナル１１との
間で、かつパッド１２とターミナル１１のうちの上方に
位置するターミナル１１よりも上方に配置した成形矢９
の円柱部９ａに対し平角薄銅線７を掛装した状態で平角
薄銅線７の他端をパッド１２に溶接し、その後、成形矢
９の円柱部９ａにて形成された平角薄銅線７の湾曲部を
ターミナル１１よりも下方に押し下げて、上下方向にお
いてパッド１２とターミナル１１との間で平角薄銅線７
を、ターミナル１１から第１の湾曲部１３にて鋭角に折
り曲げ、さらに、第２の湾曲部１４にて鋭角に折り曲げ
パッド１２に延設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤボンディング
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１１に示すように、上下・左右にズラ
して配置した回路基板２１上の接続電極２２とパッケー
ジ２３の外部引出し用端子２４とをワイヤ２５にてボン
ディングする場合において、接続電極２２と外部引出し
用端子２４とをワイヤ２５を用いて最短距離にて接続す
ると、雰囲気温度の変化による接続電極２２と外部引出
し用端子２４の位置がズレた際にはワイヤ２５に応力が
加わり信頼性が劣ってしまう。そこで、図１２に示すよ
うに、高さ方向にワイヤ２５の遊びを設けたり、図１３
に示すように、水平方向にワイヤ２５の遊びを設けてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２に示
すように、高さ方向に距離Ｈだけのワイヤ２３の遊びを
設けた場合には、距離Ｈ分だけのスペースが必要となり
省スペースに劣る。又、図１３に示すように、水平方向
に距離Ｌ1 だけのワイヤ２５の遊びを設けた場合には、
距離Ｌ1 分だけのスペースが必要となり省スペースに劣
る。つまり、接続電極２２と外部引出し用端子２４との
水平方向の距離Ｌ2 が長くなり、パッケージ全体が大型
化してしまう。
【０００４】そこで、この発明の目的は、省スペースに
優れるとともにパッケージの大型化を回避でき、回路基
板上の接続電極と外部引出し用端子との間の接続の全自
動化が可能なワイヤボンディング方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、回路基板上
の接続電極とパッケージの外部引出し用端子とが上下・
左右にズラして配置され、前記接続電極と外部引出し用
端子とをワイヤにて電気接続するためのワイヤボンディ
ング方法であって、前記接続電極と前記外部引出し用端
子のうちのいずれか一方にワイヤの一端を溶接し、水平
方向における前記接続電極と前記外部引出し用端子との
間で、かつ前記接続電極と前記外部引出し用端子のうち
の上方に位置する部材よりも上方に配置した案内部材に
対しワイヤを掛装した状態で同ワイヤの他端を前記接続
電極と前記外部引出し用端子のうちの他方に溶接し、そ
の後、前記案内部材にて形成されたワイヤの湾曲部を前
記接続電極と前記外部引出し用端子のうちの上方に位置
する部材よりも下方に押し下げて、上下方向において前
記接続電極と外部引出し用端子との間で前記ワイヤを、
前記接続電極と前記外部引出し用端子のうちのいずれか
一方から第１の湾曲部にて鋭角に折り曲げ、さらに、第
２の湾曲部にて鋭角に折り曲げ前記接続電極と前記外部
引出し用端子のうちの他方に延設したワイヤボンディン
グ方法をその要旨とするものである。
【０００６】
【作用】接続電極と外部引出し用端子のうちのいずれか
一方にワイヤの一端を溶接し、水平方向における接続電
極と外部引出し用端子との間で、かつ接続電極と外部引
出し用端子のうちの上方に位置する部材よりも上方に配
置した案内部材に対しワイヤを掛装した状態で同ワイヤ
の他端を接続電極と外部引出し用端子のうちの他方に溶
接し、その後、案内部材にて形成されたワイヤの湾曲部
を接続電極と外部引出し用端子のうちの上方に位置する
部材よりも下方に押し下げて、上下方向において接続電
極と外部引出し用端子との間でワイヤを、接続電極と外
部引出し用端子のうちのいずれか一方から第１の湾曲部
にて鋭角に折り曲げ、さらに、第２の湾曲部にて鋭角に
折り曲げ接続電極と外部引出し用端子のうちの他方に延
設する。このとき、接続電極と外部引出し用端子のうち
の他方の溶接部の上方に第１の湾曲部を形成するための
ワイヤを配置することが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には、本実施例で使用するワイ
ヤボンディング装置の概略図を示す。
【０００８】ワイヤボンディング装置にはノズル１が備
えられている。このノズル１は円筒状をなし、かつ、先
端側（図中、下側）ほど細くなっている。ノズル１は、
溶接時にボンディングワイヤとしての平角薄銅線７とワ
ークを密着させるためのものである。ノズル１の上方位
置には集光レンズ２が配置されている。そして、図１に
おいて集光レンズ２の上方からレーザービーム３が照射
され、集光レンズ２により集光され、ノズル１内を通り
ノズル１の先端からレーザービーム３が発射されるよう
になっている。
【０００９】ノズル１の左側方には僅かに離間してカッ
ター４が配置されている。そのカッター４の先端側（図
中、下側）は尖っている。又、カッター４は図２に示す
ように、２枚の部材４ａ，４ｂを張り合わせることによ
り形成され、両部材４ａ，４ｂ間には銅線通路５が形成
されている。図１において、スプール６には平角薄銅線
７が巻き取られている。そして、その平角薄銅線７の一
端が引き出され、カッター４の銅線通路５内を通ってカ
ッター４の先端側から突出している。又、カッター４
は、平角薄銅線７のガイドを兼ねており、Ａ矢印方向に
移動可能となっている。
【００１０】カッター４における銅線通路５の平角薄銅
線７の一部が露出しており、この露出した平角薄銅線７
に対して銅線固定部材８を押し付けることにより平角薄
銅線７の移動が規制（固定）されるようになっている。
つまり、銅線固定部材８は、カッター４との間に平角薄
銅線７をクランプするものであり、カッター４に対し接
離する方向（図１中、Ｂ矢印方向）へ動作できる。
【００１１】又、ノズル１の側方には離間して成形矢９
が設けられ、その先端側（図中、下側）は案内部材とし
ての円柱部９ａが配置されている。成形矢９は、成形と
強度チェックを行うもので上下（Ｚ方向）及び左右（Ｘ
方向）に移動可能となっている。
【００１２】被加工物１０は、図１中、Ｘ方向，Ｙ方
向，θ方向の動作ができる加工台の上に固定されてい
る。又、ノズル１と集光レンズ２と銅線固定部材８と成
形矢９とは、Ｚ方向へ動作できる加工台に取り付けられ
ている。
【００１３】そして、図１０に示すように、パッケージ
の外部引出し用端子１１とＨＩＣ基板（ハイブリッドＩ
Ｃ基板）上の接続電極１２とを平角薄銅線７を用いたリ
ード材にて接続する。この外部引出し用端子１１と接続
電極１２とは上下・左右方向にズレて配置されている。
この図１０の接続形状は、冷熱ストレスによる接続部の
応力を緩和するために重要な働きをする。
【００１４】次に、ワイヤボンディング方法を説明す
る。まず、図３に示すように、ワークは、ワーク台の動
きにより外部引出し用端子１１（以後、「ターミナル」
と呼ぶ）と、ＨＩＣ基板上の接続電極１２（以後、「パ
ッド」と呼ぶ）が、上下・左右にズレて位置している。
つまり、パッド１２の上方にターミナル１１が位置する
とともに、左側にパッド１２が右側にターミナル１１が
位置している。
【００１５】そして、ノズル１をターミナル１１上に配
置するとともに、成形矢９をカッター４の左側に位置さ
せる。この状態を、原位置状態とする。次に、図４に示
すように、カッター４が平角薄銅線７をクランプした状
態で下降する。
【００１６】さらに、図５に示すように、カッター４が
平角薄銅線７をアンクランプした状態で上昇し元の位置
に戻る。このとき、成形矢９が右方向に移動して成形矢
９の円柱部９ａがカッター４の刃先部に位置しており、
この成形矢９の円柱部９ａに平角薄銅線７が案内されて
ノズル１の真下部分に平角薄銅線７が配置される。
【００１７】次に、図６に示すように、ノズル１が下降
し、平角薄銅線７がターミナル１１の上面とノズル１の
下面により押圧されて固定される。この状態において、
レーザービーム３が出射されターミナル１１と平角薄銅
線７とが溶接される。
【００１８】そして、図７に示すように、水平方向での
パッド１２とターミナル１１との間におけるターミナル
１１よりも上方に成形矢９の円柱部９ａを位置させる。
その後、ノズル１及びカッター４が成形矢９の円柱部９
ａを上を越えてパッド１２上へ移動する。この際、カッ
ター４は移動時に平角薄銅線７を引き出しながら成形矢
９の円柱部９ａの上を通る。さらに、ノズル１が下降
し、平角薄銅線７がパッド１２の上面とノズル１の下面
により押圧されて固定される。この状態において、レー
ザービーム３が出射されパッド１２と平角薄銅線７とが
溶接される。
【００１９】次に、図８に示すように、カッター４が平
角薄銅線７をアンクランプしたまま下降し平角薄銅線７
を切断し、その後、カッター４が平角薄銅線７をクラン
プ状態で上昇する。この状態では、平角薄銅線７とパッ
ド１２との溶接時において成形矢９の円柱部９ａに平角
薄銅線７を掛装しているので、水平方向でのターミナル
１１とパッド１２との間における平角薄銅線７の途中に
は上方に湾曲する湾曲部が形成されている。
【００２０】さらに、ノズル１を一旦上昇させた後、図
９に示すように、ノズル１が下降し平角薄銅線７におけ
る上方湾曲部を押し下げ、湾曲部をターミナル１１より
下方に位置させる。又、同時に成形矢９を左下方向に移
動させて、鋭角に折り曲げられた第１の湾曲部１３及び
第２の湾曲部１４を持つ平角薄銅線７の最終成形及び強
度チェックを行う。
【００２１】その結果、図１０に示すように、全自動で
ワイヤボンディングが完了する。この図１０のワイヤボ
ンディング構造においては、パッド１２とターミナル１
１との間で平角薄銅線７がＳの字状に配置されている。
即ち、上下方向においてパッド１２とターミナル１１と
の間で平角薄銅線７を、ターミナル１１から第１の湾曲
部１３にて鋭角に折り曲げ、さらに、第２の湾曲部１４
にて鋭角に折り曲げパッド１２に延設した。このとき、
パッド１２の溶接部の上方に第１の湾曲部１３を形成す
るための平角薄銅線７が配置されている。
【００２２】以上のサイクルを、各ターミナル〜パッド
間で繰り返すことにより、任意の本数、位置の電極間の
結線が可能となる。このように本実施例のワイヤボンデ
ィング構造では、図１０に示すように、上下方向におい
てパッド１２（接続電極）とターミナル１１（外部引出
し用端子）との間で平角薄銅線７（ワイヤ）を、ターミ
ナル１１から第１の湾曲部１３にて鋭角に折り曲げ、さ
らに、第２の湾曲部１４にて鋭角に折り曲げパッド１２
に延設した。よって、図１２のように、距離Ｈ分のスペ
ースは必要なくなる。又、水平方向のみに遊びを持たせ
た場合には、図１３のように接続電極２２と外部引出し
用端子２４との水平方向の距離Ｌ2 が長くなるが、本実
施例では２つの湾曲部１３，１４によりパッド１２とタ
ーミナル１１との水平方向の距離が長くなることがな
く、パッケージの大型化が回避される。
【００２３】又、本実施例のワイヤボンディング方法で
は、ターミナル１１（外部引出し用端子）に平角薄銅線
７（ワイヤ）の一端を溶接し、水平方向におけるパッド
１２（接続電極）とターミナル１１との間で、かつパッ
ド１２とターミナル１１のうちの上方に位置するターミ
ナル１１よりも上方に配置した成形矢９の円柱部９ａ
（案内部材）に対し平角薄銅線７を掛装した状態で平角
薄銅線７の他端をパッド１２に溶接し、その後、成形矢
９の円柱部９ａにて形成された平角薄銅線７の湾曲部を
パッド１２とターミナル１１のうちの上方に位置するタ
ーミナル１１よりも下方に押し下げて、上下方向におい
てパッド１２とターミナル１１との間で平角薄銅線７
を、ターミナル１１から第１の湾曲部１３にて鋭角に折
り曲げ、さらに、第２の湾曲部１４にて鋭角に折り曲げ
パッド１２に延設した。
【００２４】よって、図１０に示すように、パッド１２
の溶接部の上方に第１の湾曲部１３を形成するための平
角薄銅線７を配置することができ、コンパクト化を図る
ことができる。
【００２５】尚、この発明は上記実施例にされるもので
はなく、例えば、前記実施例ではボンディングワイヤと
して平角薄銅線７を用いたが、平角薄銅線以外にも例え
ば丸形状の銅線を用いてもよい。
【００２６】又、パッド１２を溶接した後にターミナル
１１を溶接してもよい。さらに、パッド１２とターミナ
ル１１とはどちらが上方に位置していてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
省スペースに優れるとともにパッケージの大型化を回避
でき、回路基板上の接続電極と外部引出し用端子との間
の接続の全自動化が可能となるという優れた効果を発揮
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤボンディング装置の概略図である。
【図２】カッターの断面図である。
【図３】ワイヤボンディングの工程図である。
【図４】ワイヤボンディングの工程図である。
【図５】ワイヤボンディングの工程図である。
【図６】ワイヤボンディングの工程図である。
【図７】ワイヤボンディングの工程図である。
【図８】ワイヤボンディングの工程図である。
【図９】ワイヤボンディングの工程図である。
【図１０】ワイヤボンディングの工程図である。
【図１１】従来のワイヤボンディングの構造図である。
【図１２】従来のワイヤボンディングの構造図である。
【図１３】従来のワイヤボンディングの構造図である。
【符号の説明】
７ ワイヤとしての平角薄銅線 ９ａ 案内部材としての成形矢の円柱部 １１ ターミナル（外部引出し用端子） １２ パッド（接続電極） １３ 第１の湾曲部 １４ 第２の湾曲部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回路基板上の接続電極とパッケージの外
    部引出し用端子とが上下・左右にズラして配置され、前
    記接続電極と外部引出し用端子とをワイヤにて電気接続
    するためのワイヤボンディング方法であって、 前記接続電極と前記外部引出し用端子のうちのいずれか
    一方にワイヤの一端を溶接し、水平方向における前記接
    続電極と前記外部引出し用端子との間で、かつ前記接続
    電極と前記外部引出し用端子のうちの上方に位置する部
    材よりも上方に配置した案内部材に対しワイヤを掛装し
    た状態で同ワイヤの他端を前記接続電極と前記外部引出
    し用端子のうちの他方に溶接し、その後、前記案内部材
    にて形成されたワイヤの湾曲部を前記接続電極と前記外
    部引出し用端子のうちの上方に位置する部材よりも下方
    に押し下げて、上下方向において前記接続電極と外部引
    出し用端子との間で前記ワイヤを、前記接続電極と前記
    外部引出し用端子のうちのいずれか一方から第１の湾曲
    部にて鋭角に折り曲げ、さらに、第２の湾曲部にて鋭角
    に折り曲げ前記接続電極と前記外部引出し用端子のうち
    の他方に延設したことを特徴とするワイヤボンディング
    方法。
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