JPS61296731A - ワイヤボンデイング装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置

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JPS61296731A
JPS61296731A JP60137953A JP13795385A JPS61296731A JP S61296731 A JPS61296731 A JP S61296731A JP 60137953 A JP60137953 A JP 60137953A JP 13795385 A JP13795385 A JP 13795385A JP S61296731 A JPS61296731 A JP S61296731A
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wire
blow
bonding
torch electrode
shield gas
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Koichiro Atsumi
幸一郎 渥美
Tetsuo Ando
安藤　鉄男
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はワイヤボンディング装置に関する。
〔発明の技術的背景および問題点〕
半導体ペレットの電極とリードフレームや印刷配線基板
とのワイヤボンディングは金ワイヤによりボンデインク
することが実用されている。しかしこのワイヤボンディ
ングも半導体工業のめざましい発展と需要の増大により
、太さ例えば３０μの金ワイヤでもコストダウンの要求
が強い。この点に鑑み卑金属ワイヤ例えば銅やアルミニ
ウムやそれらの合金などのワイヤを用いることが活発に
研究開発されているが、依然として金ワイヤが主流にな
っている。現段階では、上記卑金属ワイヤによるボンデ
ィングは接合性が金ワイヤに比較して弱く。
良好な接合性を得るための開発がその主流をなしている
。ウェ、ジボンディ／グについてはＡ１ワイヤによるボ
ンディングについて実用されている。
シカシ、ポールポンディングについては、！気）−チに
より形成したポールの表面に酸化膜ができやすく、この
酸化膜のために接合性が悪い。この現象を改善する手段
として１本件出願人はすでに特願昭５９−６８４６３号
で提案している。即ち第３図に示めす如く電気トーチ電
極ｅｌｌ）にシールドガス吹き出し孔Ｇツを設け、この
孔０４からのシールドガス流路（ハ）に電気トーチ電極
先端部（ロ）を位置させ、この先端部（ロ）で卑金属ワ
イヤ／３９の先端にボールを形成した後ボールボンディ
ングするものである。しかし、この方法によっても接合
性は金ワイヤに比較して劣る場合がある。
これは次の様な理由によるものと思われる。即ち電気ト
ーチ電極に設けたシールドガス吹き出し孔Ｇ２からのシ
ールドガスが直接吹きつけられる位置（３７）に卑金属
ワイヤ（至）の先端を設置しているが。
電気トーチ棒はボール形成時、ワイヤ下方へ移動するた
め大気（ロ）の混入が多く完全なシールド状態を広い領
域で作れない欠点があった。
〔発明の目的〕 この発明は上記点【対処してなされたもので。
卑金属ワイヤの接合性の良好なボールボンディングを可
能ならしめたワイヤボンディング装置を提供するもので
ある。
〔発明の概要〕
すなわち、卑金属ワイヤの先端にシールドガスを吹きつ
けた状態で電気トーチによｐボールを形成し、ワイヤボ
ンディングする装置において、上記電気トーチ電極の先
端部に上記ワイヤの先端がシールドガス雰囲気となる如
く一辺が開放された吹き抜け筒体を設けたワイヤボンデ
ィング装置を得るものである。
〔発明の実施例〕
次に１本発明装置の実施例を図面を参照して説明する。
ワイヤボンディング装置の電気トーチ電極（１）にシー
ルドガス吹き出し孔（２）を設け、この吹き出し孔（２
）からのシールドガス流路（３）にキャピラリー（４）
に案内された卑金属ワイヤ例えば銅ワイヤ（５）の先端
を位置させて、この先端と上記電気トーチ電極（１）と
の間で放電スパークを生起させることによりボンディン
グ用ボールを形成する装置において。
上記キャピラリー（４）から導出された銅ワイヤ（５）
をシールドガスにより、よシ完全に保護すると共に。
被ワイヤボンディング体例えばリードフレームや印刷回
路基板（図示せず）の加熱用ヒータからの熱を遮断し、
この熱による熱酸化をも軽減するようにするために電気
トーチ電極（１）の先端部に一辺が開放された吹き抜け
筒体を構成する如く側壁（６）（７）を電極（１）の端
縁に設は念ものである。
この側壁（６）（力は第１図に示→すように、吹き出し
孔（２）と連結して形成され、この側壁（６）　（７）
により。
シールドガスが閉じ込められた様な雰囲気を形成する。
開放は天井相当の部分とシールドガスの吹き抜けに相当
する領域である。天井相当部分の開放はキャピラリー（
４）およびキャビ２１月４）から突出した銅ワイヤ（５
）と電気トーチ電極（１）との相対的移動を容易ならし
めるためと、汚れた電極を容易に研磨するための間隙確
保のためである。本発明の実施例では天井部を全く開放
しているが、これはキャピラリの相対移動のための通路
部分だけ開放すると、電極研磨がしにくく作業性が悪く
実用的でないためである。従って、この相対的移動及び
研磨を容易ならしめる側壁の構造であれば適宜選択した
構造をとることが出来る。
このようにして、ボンディングボールを形成する際に、
吹き出し孔（２）からのシールドガス流路内にて電気ト
ーチ電極との間に放電スノ々−りを生起することができ
る。銅ワイヤ（５）の先端にボールを形成した後、キャ
ピラリ（４）をワイヤボンディングするためのリート鴎
イム又は印刷配線基板のボン。
ディング位置に移動させワイヤボンディング作業を実行
する。このワイヤボンディング作業およびワイヤボンデ
ィング装置については周知の構造でよいため、当業者に
おいて周知であるので、説明を省略する。
上記ワイヤボンディングに際しては電気トーチ電極（１
）からのシールドガスの流路にワイヤの先端と上記ワイ
ヤボンディング位置とがくるように設定すると、電気ト
ーチ電極（１）からのシールドガス雰囲気中でボール及
びワイヤを酸化させることなくボールボンディングする
ことができる。
勿論、他のシールドガス吹き付は手段により−ルドガス
を設定し、その雰囲気でボールボンデインク作業を実行
してもよい。
上記側壁（６）（力は導電°体でもよいが電気トーチ電
極（１）と銅ワイヤ（５）との誤放電スパークを防止す
る意味では絶縁体の方が良い。この場合はさらにリード
フレームなどのヒータ加熱による熱からの断熱効果も大
きい。電気トーチ電極（１）の近傍にシールドガス領域
を形成する手段は、吹き出し孔（２）を１個所のみから
流出させた例について説明したが、第２図に示めすよう
に一辺が開放され念吹き抜け筒体の内壁面ｃ２１）を２
重構造にし、この内壁面Ｃυに多数の吹き出し孔Ｑつを
設け、この吹き出し孔＠からもシールドガスを吹き出さ
せるようにしてもよい。吹き出し孔（２）のみの時シー
ルドガスの流速の大きさに応じて周辺に酸素領域ができ
やすくなるが、第２図のように側壁＜６）　（７）の吹
き出し孔（ｎからもシールドガスを吹き出させることに
より、より良好なシールドガス雰囲気を形成できる。シ
ールドガスの吹き出しはさらて吹き出し孔（２７Ｊの上
方から斜方に銅ワイヤ（５）の先端に対して吹きつける
ようにしてもよい。またシールドガスとしては不活性ガ
スや窒素ガス、水素混合ガスなどを適宜選択できる。
このように卑金属ワイヤの先端にボールを形成する際、
ワイヤの先端に酸化防止のためにシールドガスの雰囲気
を形成して放電スパークによるボールを形成するので、
接合性をよシ改善したボー置（電極（１））について説
明したが、側壁（６）（力も導電体で構成し、電気的（
接続して、−辺が開放された筒体を電気トーチ電極とし
てもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明装置によれば、良好なシール
ドガス雰囲気を形成でき、しかも被ワイヤボンディング
体などの予備加熱【よる熱からの影響を防止できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の実施例を説明するための図、第２
図は第１図の他の実施例説明図、第３図は従来の卑金属
ワイヤポンディング装置の電気トーチ電極構造説明図で
ある。 １・・・電気トーチ電極 ２・・・シールドガス吹き出し孔 ６．７・・・側壁 ５・・・ワ　イ　ヤ ４・・・キャピラリー 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　竹　花　喜久男 第１囚 第２図 第３図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）卑金属ワイヤの先端にシールドガスを吹きつけた
    状態で電気トーチによりボールを形成し、ワイヤボンデ
    ィングする装置において、上記ワイヤの先端がシールド
    ガス雰囲気となる如く上記電気トーチ電極の先端部を一
    辺が開放された吹き抜け筒体に構成したことを特徴とす
    るワイヤボンディング装置。
  2. （２）シールドガス雰囲気を形成する一辺が開放された
    吹き抜け筒体の内壁からもシールドガスを流入させるよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    ワイヤボンディング装置。
  3. （３）シールドガスは窒素ガス、水素混合ガス、不活性
    ガスから選択されたものである特許請求の範囲第１項記
    載のワイヤボンディング装置。
JP60137953A 1985-06-26 1985-06-26 ワイヤボンデイング装置 Pending JPS61296731A (ja)

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