JPH1092861A - ワイヤーボンディング用キャピラリー - Google Patents

ワイヤーボンディング用キャピラリー

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JPH1092861A
JPH1092861A JP8238964A JP23896496A JPH1092861A JP H1092861 A JPH1092861 A JP H1092861A JP 8238964 A JP8238964 A JP 8238964A JP 23896496 A JP23896496 A JP 23896496A JP H1092861 A JPH1092861 A JP H1092861A
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JP
Japan
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capillary
wire
wire bonding
tip
work
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JP8238964A
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Yukio Horai
幸生 宝来
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの傾きによるキャピラリーの片磨耗
や、接着面積が不均一になることによるワイヤー付か
ず、ワイヤーブレイクの発生を抑え、ワイヤーの安定接
着を可能とするワイヤーボンディング用キャピラリーを
提供する。 【解決手段】 本発明のキャピラリー10は、キャピラ
リー本体11に回動自在に嵌挿された自由端12aと、
それに連設された先端12bから成る先端部12にて構
成される。そして、ワークに傾きが生じた場合にも、ワ
ークの傾きに応じて先端部12が回動してワークと垂直
に接触する。これにより、本発明のキャピラリー10と
ワークとの接着面積が充分確保され、ワイヤー付かずや
ワイヤーブレイクなどの発生を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や固体
撮像素子の製造に用いられるワイヤーボンディング用キ
ャピラリーに関し、更に詳しくは、キャピラリーまたは
その先端部を回動自在に形成することにより、ワイヤー
の安定接着を可能としたワイヤーボンディング用キャピ
ラリーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に半導体チップの電極とリードフ
レームとの相互結線は、ワイヤーボンティング法により
行われる。このワイヤーボンティング法によると、結線
ないし配線用ワイヤーとして直径20μmから50μm
程度の金線や銅線が用いられ、これらワイヤーWが、図
3(a)に示すようなキャピラリー1にて半導体チップ
または外部リードフレーム(以下、単に「ワーク」と記
す)2に接続される。
【0003】キャピラリー1は、図3(a)に示すよう
に、ワイヤーWをワーク2に圧接する先端部3およびキ
ャピラリー1に穿設されたワイヤーガイド孔4を有して
構成される。キャピラリー1の先端部3は、通常アルミ
ナ等のセラミックスやルビーなどから形成される。その
理由は、これらの材料によると耐磨耗性の点で優れ、金
線や銅線が付着しにくく、ボンディング不良の少ない先
端部3を形成できるからである。
【0004】このようなキャピラリー1を用いたワイヤ
ーボンディングは次のように行われる。先ず、ワイヤー
Wがキャピラリー1のワイヤーガイド孔4に貫通され、
先端部3から導出されたワイヤーWが図示しない振動子
から超音波振動を加えながら圧接され、同じく図示しな
い電極により加熱されたワーク2に接続される。また、
この接続を容易にするため、キャピラリー1に加熱を加
えることもある。
【0005】次いでキャピラリー1が後退し、また、ワ
イヤーWがワイヤークランプ(図示省略)にて保持され
てキャピラリー1と共に後退することでワーク2から切
断される。以上の操作の繰り返しによりワイヤーボンデ
ィングが行われる。
【0006】しかしながら、かかる従来のキャピラリー
1によると、次のような問題がある。すなわち、ワイヤ
ーボンディングに際し、ワーク2に図3(b)のような
ワークの傾きAがあると、同図(c)のB部拡大図に示
すように、キャピラリー1の片当たりによる片磨耗が生
じると共に、キャピラリー1とワーク2に隙間が生じて
接着面積が少なくなる。それに伴い、キャピラリー1と
ワーク2間の加熱、超電波振動および圧力の伝達が悪く
なり、ワイヤー付かず、ワイヤーブレイク(ワイヤー切
れ不良による装置停止)などの発生原因となる虞れがあ
る。
【0007】また、これらを防止する対策として加熱、
超電波振動および圧力を強くする方法も考えられるが、
このような方法ではキャピラリー1の劣化を早めるばか
りで、根本的解決に繋がらないという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑みてなされたもので、その課題は、従来のワイヤー
ボンディング用キャピラリーにおける、キャピラリーの
片当たりによる片磨耗やキャピラリーとワークに隙間が
生じて接着面積が少なくなることによる熱、超音波およ
び圧力の伝達の悪さからくるワイヤー付かず、ワイヤー
ブレイクの問題を解消し、ワイヤーの安定接着を可能と
するワイヤーボンディング用キャピラリーを提供するこ
とである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のワイヤー
ボンディング用キャピラリーは、ワイヤーボンディング
装置に使用されるワイヤーボンディング用キャピラリー
において、ワイヤーボンディング用キャピラリーまたは
その先端部を、これらが接触するワークと垂直に接触す
るように回動自在に形成した。
【0010】請求項2記載のワイヤーボンディング用キ
ャピラリーは、その具体的構成として、ワイヤーを貫通
させるワイヤガイド孔の形成されたワイヤーボンディン
グ用キャピラリーを、キャピラリー本体と、キャピラリ
ー本体に回動自在に嵌挿された自由端および自由端に連
設された先端とから成る先端部とを備え、その先端部が
ワークと常に垂直に接触するようにした。これにより、
先端部とワークの接着面積が充分確保され、熱、超音波
および圧力の伝達が良くなるとともに、ワイヤー付かず
やワイヤーブレイクなどの発生原因を抑えることができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例に
つき添付図面を参照して説明する。
【0012】先ず、図1を参照して本発明のワイヤーボ
ンディング用キャピラリーの構成を説明する。図1は本
発明のワイヤーボンディング用キャピラリーを示す図で
あり、(a)は同キャピラリーの全体像を示す正面図、
(b)は同キャピラリーの先端部を拡大して示す正面図
である。なお、従来技術で記載した事項と共通する部分
には同一の参照符号を付すものとする。
【0013】図1(a)に示す本発明のキャピラリー1
0は、キャピラリー本体11と先端部12とに分離され
る特徴的構造を成している。更に、先端部12は、回動
自在な自由端12aとそれに連設された先端12bで構
成される。
【0014】すなわち、本発明のキャピラリー10の自
由端12aは、図1(b)に示すように、キャピラリー
本体11に回動自在に嵌挿されて成り、自由端12aに
連設された先端12bが自在に回動出来るようになって
いる。なお、自由端12aおよび先端12bは剛体等か
らなり、自由端12aおよび先端12bの垂直方向の回
転角は、一例として0〜数度程度である。
【0015】先端部12の自由端12aおよび先端12
b内部には、ワイヤー(図示省略)を内挿するワイヤー
ガイド孔4が連続して穿孔されている。また、自由端1
2aのワイヤー送入側には、ワイヤーガイド孔4にワイ
ヤーをスムーズに挿入し、自由端12aの回転を妨げな
いように開口13が形成されている。この開口13はワ
イヤーガイド孔4より徐徐に開口を広げる扇状を成して
形成されている。
【0016】以上のように構成された本発明のキャピラ
リーのワイヤーボンディング動作を、図2を参照しつつ
説明する。図2は本発明のキャピラリーのワイヤーボン
ディング動作を示す図であり、(a)は同キャピラリー
の先端部を示す正面図、(b)は同キャピラリーの先端
部を拡大して示す正面図である。
【0017】先ず、ワイヤーWを本発明のキャピラリー
10のワイヤーガイド孔4に貫通させ、先端部12の先
端12bから導出されたワイヤーWを図示しない振動子
から超音波振動を加えながら圧接し、同じく図示しない
電極により加熱されたワーク2に接続する。
【0018】このとき、本発明のキャピラリー10の先
端部12は、キャピラリー本体に回動自在に設けられて
いるため、ワーク2に図2(a)のようなワークの傾き
Aがあった場合にも、常にワーク2に垂直に接触するよ
うになる。
【0019】すなわち、図2(b)のC部拡大図に示す
ように、本発明のキャピラリー10の先端12bは、ワ
ーク2におけるワークの傾きAに対して常に垂直になる
ように接触し、本発明のキャピラリー10とワーク2の
接着面積が充分確保されるとともに、熱、超音波および
圧力の伝達が良くなり、ワイヤー付かずやワイヤーブレ
イクなどの発生を抑制することができる。このことは、
ワイヤーボンディング工程における生産効率を向上させ
るとともに、それに伴う半導体製品の歩留りを向上する
ことができる。
【0020】次いで本発明のキャピラリー10が後退
し、また、ワイヤーWがワイヤークランプ(図示省略)
にて保持されて本発明のキャピラリー10と共に後退す
ることで、ワーク2から切断される。ここで、本発明の
キャピラリー10は、ワーク2と垂直に接触しているた
め、ワークの傾きAがあったとしても良好なワイヤー切
れが確保される。以上の操作の繰り返しにより本発明に
おけるワイヤーボンディングが行われる。
【0021】本発明のキャピラリー10は、上述したよ
うな先端部12をキャピラリー本体11に回動自在に取
り付ける構造に限ることなく、キャピラリー本体11そ
のものを、ボンディングアームに回動自在に取り付ける
構造としても良いことは当然である。
【0022】以上本発明の好適な実施の形態例につき詳
細な説明を加えたが、本発明はこれら実施の形態例以外
にも各種実施態様が可能である。例えば本発明は、実施
の形態例で説明したワイヤーボンディング工程の前工程
にあたるパッケージに半導体チップ等を搭載するダイボ
ンド装置のコレット部(アーム部)のあおり防止として
も、その前工程のペースト塗布装置のノズル部の傾き防
止としても応用可能である。更に、本発明の適用される
装置は、半導体に限らず固体撮像素子の製造装置にも応
用可能である。更にまた、本発明は前記実施例に限定さ
れず、様々な形態に発展出来ることは言うまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明のワイヤーボ
ンディング用キャピラリーによれば、ワイヤーボンディ
ング用キャピラリーまたはその先端部を回動自在に構成
し、ワークと常に垂直に接触するようにしたため、キャ
ピラリーとワークの接着面積が充分確保されるととも
に、熱、超音波および圧力の伝達が良くなり、ワイヤー
付かずやワイヤーブレイクなどの発生を抑制することが
可能となる。其れに伴い、ワイヤーボンディング工程に
おける生産効率が向上でき、半導体製品の歩留りを向上
する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のワイヤーボンディング用キャピラリ
ーを示す図であり、(a)は同キャピラリーの全体像を
示す正面図、(b)は同キャピラリーの先端部を拡大し
て示す正面図である。
【図2】 本発明のキャピラリーのワイヤーボンディン
グ動作を示す図であり、(a)は同キャピラリーの先端
部を示す正面図、(b)は同キャピラリーの先端部を拡
大して示す正面図である。
【図3】 従来のワイヤーボンディング用キャピラリー
を示す図であり、(a)は同キャピラリーの先端部を示
す正面図、(b)はワークに傾きが生じた場合の先端部
を示す正面図、(c)は同キャピラリーの先端部を拡大
して示す正面図である。
【符号の説明】
1…キャピラリー、2…ワーク、3,12…先端部、4
…ワイヤーガイド孔、10…本発明のキャピラリー、1
1…キャピラリー本体、13…開口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワイヤーボンディング装置に使用される
    ワイヤーボンディング用キャピラリーにおいて、 ワイヤーボンディング用キャピラリーまたはワイヤーボ
    ンディング用キャピラリー先端部を、これらが接触する
    ワークと垂直に接触するように回動自在に形成すること
    を特徴とするワイヤーボンディング用キャピラリー。
  2. 【請求項2】 ワイヤーを貫通させるワイヤガイド孔の
    形成されたワイヤーボンディング用キャピラリーを、 キャピラリー本体と、 キャピラリー本体に回動自在に嵌挿された自由端と、そ
    の自由端に連設された先端とから成る先端部とを備えて
    構成し、 先端部がワークと常に垂直に接触するようにして、ワイ
    ヤーの安定な接着を図ることを特徴とするワイヤーボン
    ディング用キャピラリー。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のワイヤー
    ボンディング用キャピラリーは、半導体装置または固体
    撮像素子の製造装置に用いられることを特徴とするワイ
    ヤーボンディング用キャピラリー。
JP8238964A 1996-09-10 1996-09-10 ワイヤーボンディング用キャピラリー Pending JPH1092861A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000036511A (ja) * 1998-07-01 2000-02-02 Motorola Inc 電子部品の製造方法
CN108115267A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 Toto株式会社 焊接劈刀

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000036511A (ja) * 1998-07-01 2000-02-02 Motorola Inc 電子部品の製造方法
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