JPH09162223A - Wire bonding capillary - Google Patents

Wire bonding capillary

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JPH09162223A
JPH09162223A JP7320664A JP32066495A JPH09162223A JP H09162223 A JPH09162223 A JP H09162223A JP 7320664 A JP7320664 A JP 7320664A JP 32066495 A JP32066495 A JP 32066495A JP H09162223 A JPH09162223 A JP H09162223A
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JP
Japan
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tool
angle
wire
converging
ultrasonic vibration
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JP7320664A
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Japanese (ja)
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Wane Eretto Kenneth
ウェイン エレット ケネス
Masao Suzuki
眞佐夫 鈴木
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SMOOL PRECISION TOOLS
SUMOOLE PRECISION TSUURUZU
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CAN ELECTRON KK
SMOOL PRECISION TOOLS
SUMOOLE PRECISION TSUURUZU
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Publication date
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    • H01L2924/01004Beryllium [Be]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-density ceramic wire bonding capillary to be mounted on a wire bonder to weld a wire to a bonding face with an ultrasonic vibration, where the capillary has a high mechanical strength at the tip enough to transmit the vibration. SOLUTION: A welding part 54, focusing part 53 and body are unified and sintered in a mold to form the outside taper of the welding part 54 at a first angle A1, that of the converging part 53 at a second angle A2, the tape of a through-hole 42 at a third angle A3 equal or less than the second angle. The second angle is 30deg. and the first and third angles are each 10deg.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、極めて細いワイヤ
ーを接着面に超音波溶着するワイヤー・ボンダー・シス
テムにおいて、超音波振動のエネルギーをワイヤーと接
着面とに供給するためのツールである高密度セラミック
スのワイヤーボンディングキャピラリーに関し、特に、
先端部の機械的な強度が高く、超音波振動を効果的に伝
達できるワイヤーボンディングキャピラリーに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire bonder system for ultrasonically welding an extremely thin wire to an adhesive surface, which is a tool for supplying ultrasonic vibration energy to the wire and the adhesive surface. Regarding wire bonding capillaries of ceramics,
The present invention relates to a wire bonding capillary having a high mechanical strength at its tip and capable of effectively transmitting ultrasonic vibration.

【0002】[0002]

【従来の技術】高密度セラミックスのワイヤーボンディ
ングキャピラリーにより極めて細いワイヤーとその接着
面に超音波振動を印加して超音波溶着する際は、先端が
接着面周辺の障害物を回避できる形状であって、超音波
振動により先端に生ずる発熱を拡散し易い構造であるこ
とが重要であり、このためのワイヤーボンディングキャ
ピラリーが種々提案されている。このワイヤーボンディ
ングキャピラリー(以下、省略してツールという)はワ
イヤーボンダーシステムに使用される。
2. Description of the Related Art When applying ultrasonic vibration to an extremely thin wire and its bonding surface by a wire bonding capillary made of high density ceramics for ultrasonic welding, the tip has a shape capable of avoiding obstacles around the bonding surface. It is important that the structure is such that the heat generated at the tip due to ultrasonic vibration is easily diffused, and various wire bonding capillaries have been proposed for this purpose. This wire bonding capillary (hereinafter, abbreviated as a tool) is used in a wire bonder system.

【0003】図3は、一般的なワイヤーボンダーシステ
ムの一例を示す説明図である。図3において、ワイヤー
ボンダーシステムは、高周波の電力により超音波振動を
発生するトランスデューサ1と、この超音波振動の有効
成分を使用して導電性のワイヤー2を半導体部品等3に
超音波溶着するツール4からなり、図示しないワイヤー
・ボンディング・マシンに組み込まれ、ツール4の先端
を上下及び左右方向(矢印)11と前後方向(矢印)1
2に制御してワイヤー2を微小な接着面に配線するよう
になっている。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a general wire bonder system. In FIG. 3, the wire bonder system is a tool for ultrasonically welding a conductive wire 2 to a semiconductor component etc. 3 by using a transducer 1 for generating ultrasonic vibration by high frequency power and an effective component of this ultrasonic vibration. 4 is incorporated into a wire bonding machine (not shown), and the tip of the tool 4 is vertically and horizontally (arrow) 11 and forward and backward (arrow) 1
The wire 2 is controlled to be 2 so that the wire 2 is wired on a minute bonding surface.

【0004】ツール4は、溶着側をテーパ状に尖らせ、
細い管状の貫通孔41を内部の軸方向に設ける円柱状の
キャピラリ型が一般的であり、取り付け側をクランプ部
13に差し込みスクリュー14で固定する。又は、稀に
貫通孔41を傾けて溶着側に寄せた半円柱状のウェッヂ
型も使用する。半導体部品3は、アルミニウム、金、又
はハイブリッドの多数の電極31・・・31を蒸着した
集積回路チップ32を基板33上に形成してパッケージ
に収納してあり、集積回路チップ32上やパッケージの
凹凸を回避しつつワイヤー2を電極31・・・31に配
線する。ワイヤー2は、極めて細い金線、アルミニウム
線、稀には銅線等からなり、一般的に金線の配線にはキ
ャピラリ型を、その他には稀にウェッヂ型を使用する。
The tool 4 has a tapered welding side,
A cylindrical capillary type in which a thin tubular through hole 41 is provided in the inner axial direction is generally used, and the mounting side is fixed to the clamp portion 13 with the screw 14. Alternatively, a semi-cylindrical wedge type in which the through hole 41 is tilted to the welding side is rarely used. The semiconductor component 3 has an integrated circuit chip 32 on which a large number of aluminum, gold, or hybrid electrodes 31 ... 31 are vapor-deposited formed on a substrate 33 and accommodated in a package. The wire 2 is wired to the electrodes 31 ... 31 while avoiding unevenness. The wire 2 is made of an extremely thin gold wire, aluminum wire, rarely a copper wire, etc. Generally, a capillary type wire is used for the wiring of the gold wire, and a wedge type is used for the others.

【0005】以下、図3におけるキャピラリ型により金
線を配線する場合について一般的な配線要領を述べる。
先ず、ツール4をトランスデューサ1に固定し、ワイヤ
ー・ボンディング・マシンを稼働状態にする。他方、図
示しない支持具からワイヤー2を繰り出し、これをツー
ル4の固定側から貫通孔41に通して溶着側に突出さ
せ、その先端を図示しない溶解用のトーチでボールボン
ディングに適合した球状に形成しておく。その際、ワイ
ヤー2をツール4先端に確実に通すためピンセット状の
ものでツール4を位置決めすることがある。これらは事
前の準備であり、続いてワイヤーボンディング・マシン
を制御してツール4の溶着側を任意の電極31上方に移
動し、ワイヤー2の球状部分を電極31表面に接触さ
せ、ツール4の軸方向に所定の圧力(矢印)14を加え
てワイヤー2をツール4の溶着側で電極31に押し付け
る。
A general wiring procedure for the case of wiring a gold wire by the capillary type shown in FIG. 3 will be described below.
First, the tool 4 is fixed to the transducer 1 and the wire bonding machine is put into operation. On the other hand, the wire 2 is unwound from a support tool (not shown), passed through the through hole 41 from the fixed side of the tool 4 and projected toward the welding side, and the tip thereof is formed into a spherical shape suitable for ball bonding with a melting torch (not shown). I'll do it. At that time, in order to pass the wire 2 through the tip of the tool 4 reliably, the tool 4 may be positioned with a tweezers-like object. These are preparatory preparations. Then, by controlling the wire bonding machine, the welding side of the tool 4 is moved above the arbitrary electrode 31, the spherical portion of the wire 2 is brought into contact with the surface of the electrode 31, and the axis of the tool 4 is adjusted. A predetermined pressure (arrow) 14 is applied in the direction to press the wire 2 against the electrode 31 on the welding side of the tool 4.

【0006】次に、高周波の電力によりトランスデュー
サ1に超音波振動を発生させ、その有効成分をツール4
とワイヤー2の先端に伝達する。この際、トランスデュ
ーサ1とツール4各部は、自己の物理的な特性に適合し
た固有の共振周波数を有しており、ワイヤー2やツール
4及び電極31の材質・形状と、配線工程の作業速度や
仕上がり品質等に適合する所定の周波数に各部が共振す
るようになっている。一方、超音波振動の伝達経路にお
いて材質・形状が不均一で、機械的な振動係数の異なる
部位が存在すると、そこに物理的に不連続な振動境界面
が生ずるため振動の逆変換等によりエネルギー損失が発
生し、超音波振動の有効成分を減少させて伝達効率を低
下させ得ることとなる。そこで、トランスデューサ1と
ツール4の各部は、超音波溶着に必要な振動エネルギー
を的確に供給し得る寸法を有することは勿論、均一な材
質により形成されるとともに、直径を連続的に変化させ
て滑らかな表面に仕上げることが必要である。
Next, ultrasonic vibration is generated in the transducer 1 by high-frequency power, and the effective component is generated by the tool 4
And transmitted to the tip of the wire 2. At this time, each part of the transducer 1 and the tool 4 has a unique resonance frequency adapted to its own physical characteristics, and the material and shape of the wire 2, the tool 4 and the electrode 31, the working speed of the wiring process, and the like. Each part resonates at a predetermined frequency suitable for finish quality and the like. On the other hand, if the material and shape of the ultrasonic vibration transmission path are non-uniform and there are parts with different mechanical vibration coefficients, a physically discontinuous vibration boundary surface will occur there, and energy will be lost due to the reverse conversion of vibration. Loss is generated, and the effective component of ultrasonic vibration is reduced, so that the transmission efficiency can be reduced. Therefore, each portion of the transducer 1 and the tool 4 is of a size capable of accurately supplying the vibration energy required for ultrasonic welding, and is formed of a uniform material, and the diameter is continuously changed to be smooth. It is necessary to finish on a smooth surface.

【0007】図4は、図3におけるツールの種類を説明
する拡大図であり、図4(a)は30°のテーパ状の先
端を有する一般的なもの、図4(b)は20°のテーパ
状の先端を有する特殊なもの、図4(c)は30°のテ
ーパ状の先端とほぼ2倍の直径とを有する特殊なものを
示す。図4において、ツール4は、円柱状の胴体部42
と、先細の縦断面テーパ状の収束部43と、同じくテー
パ状の溶着部44からなる。胴体部42はトランスデュ
ーサ1から超音波振動を受けて収束部43に伝達し、収
束部43はこの超音波振動を先端方向に収束するととも
に、溶着部44に発生した熱を逆に胴体部42に拡散
し、溶着部44は貫通孔41に通したワイヤー2を超音
波振動により接着面に溶着する。
FIG. 4 is an enlarged view for explaining the type of tool in FIG. 3, FIG. 4 (a) is a general one having a tapered tip of 30 °, and FIG. 4 (b) is of 20 °. A special one with a tapered tip, FIG. 4 (c), shows a special one with a 30 ° tapered tip and approximately twice the diameter. In FIG. 4, the tool 4 has a cylindrical body portion 42.
And a tapered convergent portion 43 having a tapered longitudinal section and a tapered welded portion 44. The body portion 42 receives ultrasonic vibrations from the transducer 1 and transmits the ultrasonic vibrations to the converging portion 43. The converging portion 43 converges the ultrasonic vibrations in the tip direction, and the heat generated in the welding portion 44 is reversed to the body portion 42. The welding portion 44 diffuses and welds the wire 2 passing through the through hole 41 to the bonding surface by ultrasonic vibration.

【0008】図5は、図4におけるツールの用途を説明
する説明図であり、半導体部品3におけるパッケージの
壁とツール4溶着側との干渉を示す。パッケージの壁3
4は、半導体部品3の外郭に立ち上がり、この壁34を
配線用リード35が外側から貫通し、その表面にもワイ
ヤー2を超音波溶着する。この際に、この壁34にツー
ル4溶着側の側面が突き当たり、最適な溶着位置に到達
できないため、壁34と干渉する2辺C1,C2からな
る三角状の部分を取り除くべくパッケージを改造する
か、その代わりにツール4溶着側をボトルネック状に加
工して使用し、干渉する部分を回避する必要がある。
FIG. 5 is an explanatory view for explaining the application of the tool in FIG. 4, and shows interference between the package wall of the semiconductor component 3 and the welding side of the tool 4. Package wall 3
4 rises to the outer contour of the semiconductor component 3, the wiring lead 35 penetrates the wall 34 from the outside, and the wire 2 is also ultrasonically welded to the surface thereof. At this time, the side surface on the welding side of the tool 4 hits against the wall 34, and the optimum welding position cannot be reached. Therefore, the package should be modified to remove the triangular portion composed of the two sides C1 and C2 that interferes with the wall 34. Instead, it is necessary to process the welding side of the tool 4 into a bottleneck shape and use it to avoid an interfering portion.

【0009】図6は、各種形状の先端を有するツールを
説明する説明図であり、図6(a)は先端をボトルネッ
ク状に加工した一般的なもので、図6(b)は、前記し
たウェッヂ状に加工したものを示す。図6(a)におい
て、ボトルネック状の先端を有するツール4は、図3に
おけるツール4に対し簡単な加工を施すのみとし、加工
コストを最小限に抑えている。即ち、専用の切削工具に
よりツール4先端部のみを単一方向から円環状に切削
し、その他は貫通孔41を含めそのままの形状に残して
いる。
FIG. 6 is an explanatory view for explaining a tool having a tip of various shapes. FIG. 6 (a) is a general tool whose tip is processed into a bottleneck shape, and FIG. It shows the one processed into a wedge shape. In FIG. 6 (a), the tool 4 having a bottleneck-shaped tip only performs simple processing on the tool 4 in FIG. 3 to minimize the processing cost. That is, only the tip of the tool 4 is cut into an annular shape from a single direction with a dedicated cutting tool, and the rest is left as it is, including the through hole 41.

【0010】図7は、図6(a)におけるI−I方向か
ら視た断面図である。図7において、ボトルネック状の
ツール4は、貫通孔41を溶着側へ向かいテーパ状に先
細りとなるインサイドコーンに形成し、その先細り角度
Aは10°が主流であり、稀に15°,20°,及び2
4°もあって作業内容により使い分けている。ツール4
の材質は、セラミック系の素材が主流で、低価格化と長
寿命化の必要性から高密度セラミックスやシリコン・ア
ルミナム・ナイトライト等も開発されつつあり、先端に
サファイア・チップを設けた複合セラミック材へと各種
の素材が必要性に応じて使い分けられている。従って、
それぞれの寸法、素材、及び形状のツール4を配線すべ
き半導体部品3とワイヤー2の寸法や種類及び位置関係
に従って選択し、超音波振動を効率的に伝達するととも
に、同じツール4を長期間使用できることが要求され
る。また、実際の半導体部品の配線工程においては、配
線作業の内容を変更する際にツール4を作業内容に適し
た別の種類に取り替えることも必要となる。
FIG. 7 is a sectional view as seen from the direction II in FIG. 6 (a). In FIG. 7, the bottleneck tool 4 has a through hole 41 formed in an inside cone that tapers toward the welding side, and the taper angle A is mainly 10 °, but rarely 15 °, 20 °. ° and 2
There is also 4 °, which is used properly depending on the work content. Tool 4
The mainstream material is a ceramic material, and high-density ceramics, silicon-aluminum-nitrite, etc. are being developed due to the need for cost reduction and longer life, and a composite ceramic with a sapphire chip at the tip. Various materials are used properly according to the needs. Therefore,
The tool 4 of each size, material, and shape is selected according to the size, type, and positional relationship of the semiconductor component 3 and the wire 2 to be wired, and ultrasonic vibration is efficiently transmitted, and the same tool 4 is used for a long time. It is required to be able to. Further, in the actual wiring process of semiconductor components, when changing the contents of the wiring work, it is necessary to replace the tool 4 with another type suitable for the work contents.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このボトルネ
ック状に加工したツール4を使用して半導体部品3等に
ワイヤー2を配線する際、次に述べるような問題点があ
った。 (1)ボトルネック状にくびれた部分は、加工の際の応
力が集中するため物理的な素材構造の組織的な変質が生
じ易く、ワイヤー2を接着面に押しつける圧力14や超
音波振動そのものにより破壊し易い。 (2)また、図8においてピンセット状の工具でワイヤ
ー2を位置決めする際に、収束部42の側面を滑らせた
工具の先端(2点鎖線)がこのくびれた部分に達する直
前、溶着部43の肩をジャンプする(太い矢印)ため溶
着部43に強い衝撃を与え(実線)、変質した組織は一
層破壊され易い。 (3)更に、ツール4の直径が収束部42の肩で不連続
に変化し、超音波振動の伝達係数も変化する物理的に不
連続な境界面が形成される。この境界面は超音波振動の
エネルギー損失を生ずるため振動のエネルギーを効率よ
く伝達できず、配線の作業品質が低下する。 本発明は前述の問題点に鑑み、ツール先端の機械的な強
度が高く、超音波振動を効率的に伝達できる高密度セラ
ミックスのワイヤーボンディングキャピラリーを提供す
ることを課題とする。
However, when the wire 2 is laid on the semiconductor component 3 or the like using the tool 4 processed into the bottleneck shape, there are the following problems. (1) In the bottleneck-shaped constricted area, stress during processing is concentrated, so that the structural deterioration of the physical material structure is likely to occur, and the pressure 14 for pressing the wire 2 against the bonding surface or the ultrasonic vibration itself Easy to destroy. (2) Further, when positioning the wire 2 with a tweezers-shaped tool in FIG. 8, just before the tip (two-dot chain line) of the tool that slides the side surface of the converging part 42 reaches this constricted part, the welding part 43 Since it jumps on the shoulder (thick arrow), a strong impact is applied to the welded portion 43 (solid line), and the deteriorated tissue is more easily destroyed. (3) Furthermore, the diameter of the tool 4 changes discontinuously at the shoulder of the converging portion 42, and a physically discontinuous boundary surface is formed in which the transfer coefficient of ultrasonic vibration also changes. Since this boundary surface causes energy loss of ultrasonic vibration, the energy of vibration cannot be transmitted efficiently, and the work quality of wiring deteriorates. In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a wire bonding capillary of high density ceramic, which has a high mechanical strength at the tool tip and can efficiently transmit ultrasonic vibrations.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明では次の手段を構成した。 (1) ワイヤーボンダーに取り付けて超音波振動を伝
達するための胴体部と、先細の縦断面テーパ状に形成さ
れ、伝達された超音波振動を先端方向に収束するととも
に熱を逆方向に拡散する収束部と、先細の縦断面テーパ
状に形成され、収束部側から先端に向けて貫通孔を有
し、この貫通孔を通したワイヤーを集束された超音波振
動により接着面に溶着するための溶着部からなる高密度
セラミックスのワイヤーボンディングキャピラリーにお
いて、溶着部と収束部と胴体部との全体をモールド成型
により一体に焼結し、溶着部外形のテーパを第1の角度
に形成し、収束部外形のテーパを第1の角度より広い第
2の角度に形成して、貫通孔のテーパを第1の角度より
狭いか、又は第1の角度と等しい第3の角度に形成する
ことを特徴とする高密度セラミックスのワイヤーボンデ
ィングキャピラリー。 (2) 第1の角度は30°であって第2及び第3の角
度はそれぞれ10°であることを特徴とする前項(1)
記載の高密度セラミックスのワイヤーボンディングキャ
ピラリー。
In order to solve the above problems, the present invention has the following means. (1) A body part that is attached to a wire bonder to transmit ultrasonic vibrations, and is formed in a tapered longitudinal sectional shape to converge the transmitted ultrasonic vibrations in the tip direction and diffuse heat in the opposite direction. Converging part and tapered longitudinal cross-section taper shape, having a through hole from the converging part side to the tip, for welding the wire passing through the through hole to the adhesive surface by focused ultrasonic vibration In a high-density ceramic wire bonding capillary composed of a welded portion, the entire welded portion, converging portion, and body portion are integrally sintered by molding to form a taper of the outer shape of the welded portion at a first angle, and the converging portion is formed. The taper of the outer shape is formed at a second angle wider than the first angle, and the taper of the through hole is formed at a third angle that is narrower than the first angle or equal to the first angle. High density Degree ceramic wire bonding capillary. (2) The first angle is 30 °, and the second and third angles are each 10 °.
The wire bonding capillary of the high-density ceramic described.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明を実施するための
第1及び第2の実施例を示す説明図である。図1におい
て、第1の実施例による新たなツール5は、その形状に
おいて、従来例の収束部43を新たな収束部53と置き
換え、従来例の溶着部44を新たな溶着部54と置き換
え一体焼結した他は、従来例のツール4と同様である。
新たな溶着部54は、外形のテーパを第1の角度A1に
形成し、新たな収束部53は、テーパを第1の角度A1
より広い第2の角度A2に形成する。また、貫通孔41
のテーパを第1の角度A1より狭いか、又は第1の角度
A1と等しい第3の角度A3で形成する。一体焼結は、
これらの溶着部54と収束部53と胴体部42の全体を
モールド成型によりツール4に形成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing first and second embodiments for carrying out the present invention. In FIG. 1, the new tool 5 according to the first embodiment replaces the converging part 43 of the conventional example with a new converging part 53 and the welding part 44 of the conventional example with a new welding part 54 in terms of its shape. The tool 4 is the same as the conventional tool 4 except that it is sintered.
The new welded portion 54 has a tapered outer shape at a first angle A1, and the new converged portion 53 has a tapered outer diameter at the first angle A1.
It is formed at a wider second angle A2. Also, the through hole 41
Is formed at a third angle A3 that is narrower than the first angle A1 or equal to the first angle A1. The integral sintering is
The entire welded portion 54, converging portion 53, and body portion 42 are formed on the tool 4 by molding.

【0014】つまり、新たなツール5の外形は、新たな
収束部53と溶着部54の境界で直径が不連続に変化す
るくびれ部分が形成されない。また、全体をモールド成
型により一体に焼結して製造し、削り上げの追加工を行
わないため、追加工による応力の集中は存在せず、加工
精度の管理に伴うコスト上昇も抑制できる。従って、こ
の外形と貫通孔41との間に形成される側壁の肉圧は、
新たな溶着部54において均一に変化し、新たな収束部
53でも連続的に変化するため、超音波振動の伝達係数
に不連続な境界面を生ずることがなくなる。また、この
くびれ部分の解消は、ワイヤー2を貫通孔41に通す際
にピンセット状の工具を使用しても、前記した工具のジ
ャンプがなくなり、新たな溶着部54に対する衝撃が存
在しないため破損を防止することができる。
That is, the outer shape of the new tool 5 does not have a constricted portion whose diameter changes discontinuously at the boundary between the new converging portion 53 and the welding portion 54. In addition, since the whole is integrally sintered by molding and manufactured, and no additional machining for grinding is performed, stress concentration due to additional machining does not exist, and cost increase due to management of machining accuracy can be suppressed. Therefore, the wall pressure of the side wall formed between the outer shape and the through hole 41 is
Since the new welding portion 54 changes uniformly and the new converging portion 53 also changes continuously, a discontinuous boundary surface does not occur in the transmission coefficient of ultrasonic vibration. Moreover, even if a tweezers-like tool is used when the wire 2 is passed through the through hole 41, the above-mentioned jump of the tool disappears and there is no impact on the new welded portion 54, so that the constriction is eliminated. Can be prevented.

【0015】図1において、本発明の実施をするための
第2の実施例は、新たな溶着部54における第1及び第
3の角度をそれぞれ10°とし、新たな収束部53にお
ける第2の角度を30°とする他は、第1の実施例と同
様である。つまり、新たな溶着部54が貫通孔41との
間に有する側壁の肉圧は、新たな収束部53との境界に
至るまで一定であり、この境界においても新たな収束部
53に向かって均一に変化していくこととなる。従っ
て、従来のボトルネック状に加工したものと比較して、
くびれた部分の不連続性は無視できる程に小さいと考え
てよい。
In FIG. 1, in the second embodiment for carrying out the present invention, the first and third angles in the new welding portion 54 are set to 10 °, respectively, and the second angle in the new convergence portion 53 is set. The same as the first embodiment except that the angle is 30 °. That is, the wall thickness of the side wall of the new welded portion 54 between the new welded portion 54 and the through hole 41 is constant until reaching the boundary with the new convergent portion 53, and even at this boundary, it is uniform toward the new convergent portion 53. Will change to. Therefore, compared to the conventional bottleneck processed,
It can be considered that the discontinuity in the narrowed portion is so small that it can be ignored.

【0016】図2は、図1における第2の実施例のツー
ルを使用した破壊試験データを示す一覧表である。図2
において、この破壊試験は、本発明のツール5と従来例
のツール4とをそれぞれ30個づつ抽出して試験用サン
プルとなし、試験回数をサンプル番号として双方を比較
しながら破壊強度を計測した。その試験結果を各サンプ
ル番号毎に右側の欄に配列して示したものである。この
試験結果によれば、各ツール4,5における破壊強度の
最小値、最大値、平均値、標準偏差、中間値は、それぞ
れの比較において次の通りである。
FIG. 2 is a list showing destructive test data using the tool of the second embodiment shown in FIG. FIG.
In this destructive test, 30 pieces of the tool 5 of the present invention and 30 pieces of the tool 4 of the conventional example were extracted and used as test samples, and the fracture strength was measured while comparing the two with the number of times of the test as a sample number. The test results are arranged and shown in the right column for each sample number. According to this test result, the minimum value, the maximum value, the average value, the standard deviation, and the intermediate value of the breaking strength of each tool 4 and 5 are as follows in each comparison.

【0017】 最小値 最大値 平均値 標準偏差 中間値 ==== ==== ==== ==== ==== 本発明のツール 0.78 1.14 0.96 0.09 0.97 従来例のツール 0.66 1.04 0.85 0.12 0.87 以上の試験結果によっても、平均値と中間値に破壊強度
の著しい改善が確認でき、標準偏差においてもモールド
成型による一体焼結がばらつきのない均一な仕上がり具
合を実現することが認められ、機械的強度において、本
発明の新たなツール5が従来例のツール4より実際に完
全されたことを明らかに示している。尚、本発明は前述
の実施例にのみ限定されるものではなく、その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ること
は勿論である。
Minimum value Maximum value Average value Standard deviation Intermediate value ==== ==== ==== ==== ===== Tool of the present invention 0.78 1.14 0.96 0.09 0 .97 Tool of Conventional Example 0.66 1.04 0.85 0.12 0.87 Even with the above test results, a remarkable improvement in fracture strength can be confirmed in the average value and the intermediate value, and the standard deviation is due to molding. It is recognized that the integral sintering achieves a uniform and uniform finish, and it is clearly shown that the new tool 5 of the present invention is actually more complete than the conventional tool 4 in terms of mechanical strength. . It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたように、本発明には次の効果
がある。 (1)ボトルネック状の加工によるくびれた部分が存在
せず、加工時の応力が集中しないため、物理的な素材構
造の組織的な変質が生じることなく、ワイヤー2を接着
面に押しつけるための圧力14や超音波振動そのものに
よっては破壊し難くなる。 (2)また、ピンセット状の工具でワイヤー2を位置決
めする際、ツール5の収束部53の側面を滑らせた工具
の先端が溶着部54に達する直前、溶着部54の肩をジ
ャンプすることがなく、この溶着部54に強い衝撃を与
えないため破壊を防止できる。 (3)更に、ボトルネック状のくびれた部分が存在せ
ず、収束部53から溶着部54に至るまでツール5の直
径がほぼ連続的に変化し、物理的に不連続な境界面が形
成されなくなる。従って、この境界面による超音波振動
のエネルギー損失が抑制される。 前記した(1)、(2)及び(3)の結果、ツール先端
の機械的な強度が高く、超音波振動を効果的に伝達でき
るワイヤーボンディングキャピラリーを提供することが
できる様になった。
As described above, the present invention has the following effects. (1) Since there is no bottleneck-shaped constriction due to processing and stress during processing is not concentrated, there is no structural deterioration of the physical material structure, and the wire 2 is pressed against the bonding surface. It becomes difficult to destroy by the pressure 14 and the ultrasonic vibration itself. (2) When positioning the wire 2 with a tweezers-shaped tool, the shoulder of the welding portion 54 may be jumped immediately before the tip of the tool that slides the side surface of the converging portion 53 of the tool 5 reaches the welding portion 54. In addition, since no strong impact is applied to the welded portion 54, it is possible to prevent the destruction. (3) Furthermore, there is no bottleneck-shaped constricted portion, the diameter of the tool 5 changes almost continuously from the converging portion 53 to the welding portion 54, and a physically discontinuous boundary surface is formed. Disappear. Therefore, the energy loss of ultrasonic vibration due to this boundary surface is suppressed. As a result of the above (1), (2) and (3), it is possible to provide a wire bonding capillary which has a high mechanical strength at the tool tip and which can effectively transmit ultrasonic vibrations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施するための第1及び第2の実施例
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing first and second embodiments for implementing the present invention.

【図2】図1における第2の実施例を使用した破壊試験
データを示す一覧表である。
2 is a list showing destructive test data using the second embodiment in FIG. 1. FIG.

【図3】従来の一般的なワイヤーボンダーシステムの一
例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a conventional general wire bonder system.

【図4】図3における従来のツールの種類を説明する拡
大図である。
FIG. 4 is an enlarged view for explaining types of conventional tools in FIG.

【図5】図4における従来のツールの用途を説明する図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a use of the conventional tool in FIG.

【図6】各種形状の先端を有する従来のツールを説明す
る説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a conventional tool having various shaped tips.

【図7】図6(a)におけるI−I方向から視た断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view as seen from the direction I-I in FIG.

【図8】ピンセット状工具による従来のワイヤーの位置
決めを説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining conventional positioning of a wire with a tweezers-like tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・トランスデューサ 2・・・ワイ
ヤー 3・・・半導体部品 4・・・キャ
ピラリー(ツール) 5・・・新たなキャピラリー(新たなツール) 31・・・電極 32・・・半
導体チップ 33・・・基板 34・・・パ
ッケージの壁 35・・・導体リード 41・・・貫
通孔 42・・・胴体部 43・・・収
束部 44・・・溶着部 53・・・新
たな収束部 54・・・新たな溶着部
1 ... Transducer 2 ... Wire 3 ... Semiconductor component 4 ... Capillary (tool) 5 ... New capillary (new tool) 31 ... Electrode 32 ... Semiconductor chip 33 ... -Substrate 34 ... Package wall 35 ... Conductor lead 41 ... Through hole 42 ... Body part 43 ... Converging part 44 ... Welding part 53 ... New converging part 54 ...・ New weld

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年3月13日[Submission date] March 13, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 図1における第2の実施例を使用した破壊試
験データを示す一覧図表である。
2 is a list chart showing destructive test data using the second embodiment in FIG. 1. FIG.

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 眞佐夫 東京都文京区本郷一丁目34番3号株式会社 完エレクトロニクス内Front page continuation (72) Inventor Masao Suzuki 1-34 Hongo 1-3, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワイヤーボンダーに取り付けて超音波振
動を伝達するための胴体部と、先細の縦断面テーパ状に
形成され、伝達された超音波振動を先端方向に収束する
とともに熱を逆方向に拡散する収束部と、先細の縦断面
テーパ状に形成され、収束部側から先端に向けて貫通孔
を有し、この貫通孔を通したワイヤーを集束された超音
波振動により接着面に溶着するための溶着部からなる高
密度セラミックスのワイヤーボンディングキャピラリー
において、 溶着部と収束部と胴体部との全体をモールド成型により
一体に焼結し、 溶着部外形のテーパを第1の角度に形成し、 収束部外形のテーパを第1の角度より広い第2の角度に
形成して、 貫通孔のテーパを第1の角度より狭いか、又は第1の角
度と等しい第3の角度に形成することを特徴とする高密
度セラミックスのワイヤーボンディングキャピラリー。
1. A body part for transmitting ultrasonic vibration by being attached to a wire bonder, and a tapered longitudinal sectional taper for converging the transmitted ultrasonic vibration in the tip direction and heat in the opposite direction. A converging part that diffuses and a tapered vertical cross-section are formed, and a through hole is provided from the converging part side toward the tip, and the wire passing through this through hole is welded to the adhesive surface by focused ultrasonic vibration. In the wire bonding capillary of high-density ceramics, which consists of the welded part, the whole of the welded part, the convergent part, and the body part is integrally sintered by molding, and the taper of the welded part outer shape is formed at the first angle, Forming the taper of the outer shape of the converging portion at a second angle wider than the first angle, and forming the taper of the through hole at a third angle equal to or smaller than the first angle. Feature Wire bonding capillary of high-density ceramics.
【請求項2】 第1の角度は30°であって第2及び第
3の角度はそれぞれ10°であることを特徴とする請求
項1に記載の高密度セラミックスのワイヤーボンディン
グキャピラリー。
2. The wire bonding capillary of high density ceramics according to claim 1, wherein the first angle is 30 ° and the second and third angles are 10 °.
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