JPS5917254A - 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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- JPS5917254A JPS5917254A JP57125148A JP12514882A JPS5917254A JP S5917254 A JPS5917254 A JP S5917254A JP 57125148 A JP57125148 A JP 57125148A JP 12514882 A JP12514882 A JP 12514882A JP S5917254 A JPS5917254 A JP S5917254A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はワイヤボンダにおけるワイヤの先端に放電して
ボールを形成する方法に関する。
ボールを形成する方法に関する。
従来、ワイヤの先端にボールを形成して半導体のペレッ
トと外部リードとの間をワイヤで接続するワイヤボンダ
は、第１図に示すように図示しない高電圧印加発生器か
ら電気トーチ電極ｌに高電圧電流を流し、キャピラリ２
に挿通されてキャピラリ２の下端に突出したワイヤ３の
先端と前記電気トーチ電極】との間をスパークさせ、ボ
ール３ａを形成してワイヤボンディング作業を行ってい
る。なお、４は電極ホルダーを示す。
トと外部リードとの間をワイヤで接続するワイヤボンダ
は、第１図に示すように図示しない高電圧印加発生器か
ら電気トーチ電極ｌに高電圧電流を流し、キャピラリ２
に挿通されてキャピラリ２の下端に突出したワイヤ３の
先端と前記電気トーチ電極】との間をスパークさせ、ボ
ール３ａを形成してワイヤボンディング作業を行ってい
る。なお、４は電極ホルダーを示す。
ところで、前記ボール３ａは第２図に示すような状態を
経て形成される。ボール３ａ形成前におけるワイヤ３の
先端部形状、即ち第２ボンド点にワイヤ３がボンディン
グされてワイヤ３がカットされた状態におけるワイヤ３
の先端部形状は、同図（ａ）に示すように尖った状態に
ある。この状態で電気トーチ電極１に高電圧電流を流す
と、同図ｆｂ）に示すように電気トーチ電極１との距離
が一番近いワイヤ３の尖った部分にスパークし、この部
分より溶は始める。またワイヤ３は高純度の金線である
ので、前記電流はワイヤ３の断面に対して平均的に流れ
る。このため、ワイヤ３の先端部がある程度溶けると、
その後はワイヤ先端部全体が平均的に同時に溶けて行き
、放電終了時は同図ｆｅ）のようにきれいな形状のボー
ル３ａが形成される。
経て形成される。ボール３ａ形成前におけるワイヤ３の
先端部形状、即ち第２ボンド点にワイヤ３がボンディン
グされてワイヤ３がカットされた状態におけるワイヤ３
の先端部形状は、同図（ａ）に示すように尖った状態に
ある。この状態で電気トーチ電極１に高電圧電流を流す
と、同図ｆｂ）に示すように電気トーチ電極１との距離
が一番近いワイヤ３の尖った部分にスパークし、この部
分より溶は始める。またワイヤ３は高純度の金線である
ので、前記電流はワイヤ３の断面に対して平均的に流れ
る。このため、ワイヤ３の先端部がある程度溶けると、
その後はワイヤ先端部全体が平均的に同時に溶けて行き
、放電終了時は同図ｆｅ）のようにきれいな形状のボー
ル３ａが形成される。
しかしながら、放電終了直後は、ボール３ａは固まって
いなく、ボール３ａの重力でワイヤ３にぶら下っている
状態にあり、しかもボール３ａとワイヤ３との接続部分
３ｂも溶けて固まってぃない状態１こある。
いなく、ボール３ａの重力でワイヤ３にぶら下っている
状態にあり、しかもボール３ａとワイヤ３との接続部分
３ｂも溶けて固まってぃない状態１こある。
このようにボール３ａ及び接続部分３ｂが固まっていな
い状態のままでキャピラＩＪ ｌを次の第１ボンド点の
真上ζこ図示しない駆動手段で高速で移動させると、ボ
ール３ａは移動時め慣性によって同図ｆｄ）に示すよう
にワイヤ３のセンターからずれてシマウ。ボール３ａの
センターずれが生じると、ボンディング位置精度が低下
する。
い状態のままでキャピラＩＪ ｌを次の第１ボンド点の
真上ζこ図示しない駆動手段で高速で移動させると、ボ
ール３ａは移動時め慣性によって同図ｆｄ）に示すよう
にワイヤ３のセンターからずれてシマウ。ボール３ａの
センターずれが生じると、ボンディング位置精度が低下
する。
このようなボール３ａのセンターずれを防止するため、
前記のようにキャピラリ２を移動させる前に、ワイヤ３
にバックテンションをかけてボール３ａをキャピラリ２
の先端に密着させるか、またはキャピラリ２の上方に配
設された図示しないワイヤ保持用クランパでワイヤ３を
軽くクランプして半固定し、キャピラリ２を下降させて
キャピラリ２の先端をボール３ａに密着させることが行
われている。しかしながら、このいずれの場合も接続部
分３ｂよりボール３ａを引き離す方向に力が加わるので
、前記のようにボール３ａ及び接続部分、３ ｂが十分
に固まっていな゛く、同図（ｅ）に示すように接続部分
３ｂが細くなる。このように接続部分３ｂが細くなると
、ボンディングされたワイヤは強度的に弱い部分が生じ
、ボンディングの信頼性が低下する。
前記のようにキャピラリ２を移動させる前に、ワイヤ３
にバックテンションをかけてボール３ａをキャピラリ２
の先端に密着させるか、またはキャピラリ２の上方に配
設された図示しないワイヤ保持用クランパでワイヤ３を
軽くクランプして半固定し、キャピラリ２を下降させて
キャピラリ２の先端をボール３ａに密着させることが行
われている。しかしながら、このいずれの場合も接続部
分３ｂよりボール３ａを引き離す方向に力が加わるので
、前記のようにボール３ａ及び接続部分、３ ｂが十分
に固まっていな゛く、同図（ｅ）に示すように接続部分
３ｂが細くなる。このように接続部分３ｂが細くなると
、ボンディングされたワイヤは強度的に弱い部分が生じ
、ボンディングの信頼性が低下する。
そこで、従来はボール３ａ及びｉ続部分３ｂが十分に固
まった後にボール３ａをキャピラリ２に密着させる動作
及びキャピラリ２をボンディング点に移動させる動作を
行わなければならなく、ボンディング作業の高速化が図
れないという欠点があった。
まった後にボール３ａをキャピラリ２に密着させる動作
及びキャピラリ２をボンディング点に移動させる動作を
行わなければならなく、ボンディング作業の高速化が図
れないという欠点があった。
更に最近、半導体装置は小さなベレット上に形成されだ
パッドの数を如何に増すかが課題となっている。そこで
、これに伴なってパッドの間隔が狭く、またパッドの面
積も小さくなり、ボール３ａの径を小さくすることが要
求されている。しかしながら、ボール３ａの径を小さく
するにはワイヤ３の径を細くしなければならなく、ワイ
ヤ径は半導体装置の強度−Ｆ小さくすることには限界が
あり、ボール径のみを細くする要求に応じられないのが
実情である。
パッドの数を如何に増すかが課題となっている。そこで
、これに伴なってパッドの間隔が狭く、またパッドの面
積も小さくなり、ボール３ａの径を小さくすることが要
求されている。しかしながら、ボール３ａの径を小さく
するにはワイヤ３の径を細くしなければならなく、ワイ
ヤ径は半導体装置の強度−Ｆ小さくすることには限界が
あり、ボール径のみを細くする要求に応じられないのが
実情である。
本発明は上記従来技術の欠点（こ鑑みなされたもので、
ボールのセンターずれ及び接続部分が細くなることが防
止され、ボンディング作業の高速化が図れる七共に、ボ
ール径のみを小さくすることができるワイヤボンダにお
けるボール形成方法を提供することを目的とする。
ボールのセンターずれ及び接続部分が細くなることが防
止され、ボンディング作業の高速化が図れる七共に、ボ
ール径のみを小さくすることができるワイヤボンダにお
けるボール形成方法を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例を第３図により説明する。電極
ボルダ−１０には導電性の剛体よりなるバイブ］１が固
定されている。バイブ１１（こはキャピラリ２側の一端
に導電性のノズルＪ２が固定され、このノズル１２の下
面に電気トーチ電極１３が固定されている。またバイブ
１１の他端にはホースニップル１４を介して絶縁材より
なるチューブ１５の一端が連結されており、チューブ１
５の他端は圧縮空気を送り込む圧縮機（図示せず）１こ
接続されている。また電気トーチ電極１３に図示しない
高電圧印加発生器から高電圧を印加する図示しない電線
）１−プルはバイブ１１に接続されている。
ボルダ−１０には導電性の剛体よりなるバイブ］１が固
定されている。バイブ１１（こはキャピラリ２側の一端
に導電性のノズルＪ２が固定され、このノズル１２の下
面に電気トーチ電極１３が固定されている。またバイブ
１１の他端にはホースニップル１４を介して絶縁材より
なるチューブ１５の一端が連結されており、チューブ１
５の他端は圧縮空気を送り込む圧縮機（図示せず）１こ
接続されている。また電気トーチ電極１３に図示しない
高電圧印加発生器から高電圧を印加する図示しない電線
）１−プルはバイブ１１に接続されている。
そぐで、圧縮空気をチューブ１５、バイブ１１を通して
ノズル１２からキャピラリ２と電気トーヂ電極１３間に
常時、またはボール形成時から次の第１ボンド点へのボ
ンディング時オで吹き出させ、電気トーヂ電極１３に高
電圧電流を流し、ワイヤ３の先端と電気トーヂ電柩１３
間をスパークさせてボール３ａを形成させる。前記圧縮
空気の流鼠は１．５〜４４’Ｆｎｉｎ程度吹き出させる
。
ノズル１２からキャピラリ２と電気トーヂ電極１３間に
常時、またはボール形成時から次の第１ボンド点へのボ
ンディング時オで吹き出させ、電気トーヂ電極１３に高
電圧電流を流し、ワイヤ３の先端と電気トーヂ電柩１３
間をスパークさせてボール３ａを形成させる。前記圧縮
空気の流鼠は１．５〜４４’Ｆｎｉｎ程度吹き出させる
。
このように、圧縮空気をワイヤ３に吹き付けながらその
雰囲気中でボール３ａを形成させるため、ワイー）・３
の表面及び形成されつつあるボール３ａの表面は内部よ
り常に湿度が低い。そこで、スパークした始めは従来と
同様に電気１・−ヂ電極１３との距離か最も短いワイヤ
先端部分から溶は始めるが、その後は第４図に示すよう
に温度の低い表面の方がより多く電流が矢印Ａで示すよ
うに流れ、表面から内部に向って溶けることになる。こ
のため、ワイヤ３の中心刊近が一番遅く溶け、この溶け
ていない部分３Ｃを芯にしてボール３ａが形成される。
雰囲気中でボール３ａを形成させるため、ワイー）・３
の表面及び形成されつつあるボール３ａの表面は内部よ
り常に湿度が低い。そこで、スパークした始めは従来と
同様に電気１・−ヂ電極１３との距離か最も短いワイヤ
先端部分から溶は始めるが、その後は第４図に示すよう
に温度の低い表面の方がより多く電流が矢印Ａで示すよ
うに流れ、表面から内部に向って溶けることになる。こ
のため、ワイヤ３の中心刊近が一番遅く溶け、この溶け
ていない部分３Ｃを芯にしてボール３ａが形成される。
従って、放電終了時ｌこおいてもワイヤ３の中心付近は
溶けていなく、またボール３ａは圧縮空気が吹き付けら
れて早く冷却されるので、キャピラリ２を次のボンディ
ング点上に高速に移動させてもボール３ａはセンターず
れすることもない。このようにボール３ａのセンターず
れが、生じないので、ボール３ａをキャピラリ２に密着
させる動作はキャピラリ２をボンデインと点の上方に移
動させる間に行うことができる。放電終了後キャピラリ
２がホンディング点の上方に移動する時間内にはボール
３ａは圧縮空気によって十分に固まっているので、ボー
ル３ａをキャピラリ２に密着させる動作によって接続部
３ｂが細くなるようなこともない。
溶けていなく、またボール３ａは圧縮空気が吹き付けら
れて早く冷却されるので、キャピラリ２を次のボンディ
ング点上に高速に移動させてもボール３ａはセンターず
れすることもない。このようにボール３ａのセンターず
れが、生じないので、ボール３ａをキャピラリ２に密着
させる動作はキャピラリ２をボンデインと点の上方に移
動させる間に行うことができる。放電終了後キャピラリ
２がホンディング点の上方に移動する時間内にはボール
３ａは圧縮空気によって十分に固まっているので、ボー
ル３ａをキャピラリ２に密着させる動作によって接続部
３ｂが細くなるようなこともない。
次に従来の方法と本発明の方法とによって形成されたボ
ール径について調査した結果について述べる。ワイヤ径
：２５μ朋φ、ワイヤ表面温度＝２００℃、スパーク電
圧：２０００Ｖとし、サンプル数を従来の方法及び本発
明の方法についてそれぞれ６０個として実験を行ったと
ころ、第１表に示す結果が得られた。なお、本発明の方
法においては圧縮空気流量： １．７４／ｍｉｎとした
。
ール径について調査した結果について述べる。ワイヤ径
：２５μ朋φ、ワイヤ表面温度＝２００℃、スパーク電
圧：２０００Ｖとし、サンプル数を従来の方法及び本発
明の方法についてそれぞれ６０個として実験を行ったと
ころ、第１表に示す結果が得られた。なお、本発明の方
法においては圧縮空気流量： １．７４／ｍｉｎとした
。
第 １ 表
従来の方法のボール径の平均値は９６μｍであるのに対
し、本発明の方法のボール径の平均値は７４μｍとなり
、約２０μｍも小さいボール径が得られた。
し、本発明の方法のボール径の平均値は７４μｍとなり
、約２０μｍも小さいボール径が得られた。
このように、電圧が同じであれば、本発明のように圧縮
空気を吹き付けてボールを形成すると、ワイヤの表面が
冷却されているので、温度の低いワイヤの表面部分に電
流が流れ易く、ボールはワイヤの表面部分によって形成
され、従来より小さなボール径が形成される。
空気を吹き付けてボールを形成すると、ワイヤの表面が
冷却されているので、温度の低いワイヤの表面部分に電
流が流れ易く、ボールはワイヤの表面部分によって形成
され、従来より小さなボール径が形成される。
なお、前記実施例においては、バイブ１１及びノズル】
２を導電材としたが、絶縁相でもよい。
２を導電材としたが、絶縁相でもよい。
この場合は高電圧印加発生器に接続する電線ケーブルを
直接電気トーチ電極１３に接続すればよい。
直接電気トーチ電極１３に接続すればよい。
才だ電気トーチ電極１３はノズル１２に固定しなく、ノ
ズル１２より独立して配設してもよい。
ズル１２より独立して配設してもよい。
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、圧縮空
気の雰囲気中でボールを形成するので、ボールのセンタ
ーずれ及び接続部の細りが防止されると共に、小さいボ
ールを形成することができる。
気の雰囲気中でボールを形成するので、ボールのセンタ
ーずれ及び接続部の細りが防止されると共に、小さいボ
ールを形成することができる。
第１図は従来例の概略正面図、第２図ｆａＨｂ）ｆｃｌ
（ｄｉ（ｅｌは従来の方法によるボール形成状態を示す
説明図、第３図は本発明の方法に用いる装置の一実施例
を示す断面図、第４図は本発明の方法によるボール形成
状態を示す説明図である。 ２・・・キャピラリ、 ３・・・ワイヤ、３ａ
・・・ボール、１２・・・ノズル、１３・・・電気トー
チ電極。
（ｄｉ（ｅｌは従来の方法によるボール形成状態を示す
説明図、第３図は本発明の方法に用いる装置の一実施例
を示す断面図、第４図は本発明の方法によるボール形成
状態を示す説明図である。 ２・・・キャピラリ、 ３・・・ワイヤ、３ａ
・・・ボール、１２・・・ノズル、１３・・・電気トー
チ電極。
Claims (1)
- キャピラリの下端より伸びたワイヤの先端に電気トーチ
電極のスパークによりボールを形成するワイヤボンダに
おいて、ノズルから圧縮空気を吹き出し、この圧縮空気
の雰囲気中で前記ボールを形成する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 |
|---|---|---|---|
| JP57125148A JPS5917254A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP57125148A JPS5917254A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917254A true JPS5917254A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=14903049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57125148A Pending JPS5917254A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | ワイヤボンダにおけるボ−ル形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012169630A1 (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | オリンパス株式会社 | 医療用ワイヤ製造方法および医療用ワイヤ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440570A (en) * | 1977-07-26 | 1979-03-30 | Welding Inst | Method of bonding high voltage aluminum ball |
| JPS5789232A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-03 | Hitachi Ltd | Forming device of spherical lump |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP57125148A patent/JPS5917254A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5440570A (en) * | 1977-07-26 | 1979-03-30 | Welding Inst | Method of bonding high voltage aluminum ball |
| JPS5789232A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-03 | Hitachi Ltd | Forming device of spherical lump |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012169630A1 (ja) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | オリンパス株式会社 | 医療用ワイヤ製造方法および医療用ワイヤ |
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