KR20230056048A - 와이어 구조 및 와이어 구조 형성 방법 - Google Patents

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선기 박
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Abstract

기판(31) 위에 장착된 제 2 전자 부품(32b)에 인접하여 마련된 기둥 형상 범프(45)와, 제 2 전자 부품(32b) 위를 타고 넘도록 기판(31) 위에 본딩된 루핑 와이어(50)를 구비하는 와이어 구조(50A)로서, 루핑 와이어(50)는, 선단이 기둥 형상 범프(45)의 제 2 전자 부품(32b)과 반대측에서 기판(31)에 본딩되어 기판(31)으로부터 기립하는 제 2 상승부(54)와, 제 2 전자 부품(32b) 위를 타고 넘도록 연장되는 루프부(55)와, 기둥 형상 범프(45)의 상단에 결합하여 루프부(55)와 제 2 상승부(54)를 접속하도록 굴곡되는 굴곡부(56)를 구비한다.

Description

와이어 구조 및 와이어 구조 형성 방법
본 발명은 기둥 형상 범프와 전자 부품 위를 타고 넘도록 루핑(looping)된 루핑 와이어를 포함하는 와이어 구조의 구성과 와이어 구조의 형성 방법에 관한 것이다.
와이어 본딩에 의해 반도체 칩 등의 전자 부품 위를 타고 넘는 와이어를 형성해, 전자기 실드(shield)를 구성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허문헌 1에 기재의 방법으로 전자 부품 위를 타고 넘는 루핑 와이어를 형성하는 경우, 본딩의 시작점(始点) 측단은 와이어의 선단을 기판 위에 본딩한 상태로 와이어를 수직으로 세우고 커다란 각도로 가로 방향으로 굽힐 수 있으므로, 본딩의 시작점을 전자 부품에 근접하여 배치해도 선이 전자 부품에 접촉하는 일은 없다. 그러나 본딩의 종점(終點)측은 루핑 와이어를 기판을 향해 굴곡을 주기 어렵기 때문에 본딩의 종점은 전자 부품으로부터 떨어뜨린 위치로 할 필요가 있었다 (특허문헌 1의 단락[0013] 참조). 이 때문에, 특허 문헌 1의 방법에 의해 전자 부품 위를 타고 넘는 루핑 와이어를 형성하는 경우, 넓은 루핑 와이어의 형성 공간이 필요하게 되어, 전자 장치가 대형화되어 버리는 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 제2020－25076호
따라서, 본 발명은 적은 공간으로 전자 부품의 자기 실드가 가능한 와이어 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 와이어 구조는 기판 위에 장착된 전자 부품에 인접하여 마련된 기둥 형상 범프와, 전자 부품 위를 타고 넘도록 기판 위에 본딩된 루핑 와이어를 구비하는 와이어 구조로서, 루핑 와이어는, 선단이 기둥 형상 범프의 전자 부품과 반대측에서 기판에 본딩되어 기판으로부터 기립하는 상승부와, 전자 부품 위를 타고 넘도록 연장되는 루프부와, 기둥 형상 범프의 상단에 결합하여 루프부와 상승부를 접속하도록 굴곡되는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 굴곡부가 기둥 형상 범프의 상단에 결합하여 굴곡되기 때문에, 굴곡부의 굴곡 각도를 크게 할 수가 있어서 상승부를 기판으로부터 수직에 가까운 각도로 기립시킬 수 있다. 이것에 의해, 전자 부품에 인접한 위치에 상승부의 선단을 본딩해도 상승부의 상부나 굴곡부가 전자 부품에 접촉하는 것을 억제할 수 있어 적은 공간으로 전자 부품의 자기 실드가 가능한 와이어 구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 와이어 구조에 있어서, 기둥 형상 범프는 상단에 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 가지며, 굴곡부는 홈에 결합하여도 무방하다.
이것에 의해, 굴곡부를 안정되게 기둥 형상 범프의 상단에 결합시켜, 안정적으로 굴곡 각도가 큰 굴곡부로 할 수가 있다
본 발명의 와이어 구조에 있어서 굴곡부는 굴곡 각도가 60˚ 내지 90˚이어도 괜찮다.
이것에 의해, 상승부를 기판으로부터 수직에 가까운 각도로 기립시킬 수 있어 컴팩트한 와이어 구조로 할 수가 있다.
본 발명의 와이어 구조에 있어서, 기둥 형상 범프의 높이는 기판에서부터 루프부까지의 높이의 50% 이상이라도 상관없다.
이것에 의해, 상승부, 굴곡부가 전자 부품에 접촉하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
본 발명의 와이어 구조 형성 방법은, 본딩 툴에 의해 기둥 형상 범프와 루핑 와이어를 구비하는 와이어 구조를 형성하는 와이어 구조 형성 방법으로서, 본딩 툴에 의해 기판 위의 범프점에 와이어를 여러 번 절첩시켜서 누르고 기둥 모양으로 형성하여 기둥 형상 범프를 형성하는 기둥 형상 범프 형성 공정과, 범프점과의 사이에 전자 부품을 끼우도록 기판 위에 배치되어 있는 제 1 본딩점 위에, 본딩 툴에 의해 와이어를 본딩하는 제 1 본딩 공정과, 제 1 본딩 공정 후에, 본딩 툴을 상승시켜 본딩 툴의 선단으로부터 와이어를 풀어주는 동시에, 본딩 툴을 가로 방향으로 이동시켜서 적어도 1개의 킹크(kink)를 구비하는 킹크 와이어를 구성하는 킹크 와이어 형성 공정과, 킹크 와이어 형성 공정 후에, 본딩 툴을 기둥 형상 범프의 상단을 향해 루핑시켜, 제 1 본딩점과 기둥 형상 범프의 상단의 사이에 전자 부품을 타고 넘는 루프부를 형성하는 루프부 형성 공정과, 루프부 형성 공정 후에, 킹크 와이어의 측면을 기둥 형상 범프의 상단에 결합시키고 킹크 와이어를 기판을 향해 굴곡시켜서 굴곡부를 형성하는 굴곡부 형성 공정과, 굴곡부 형성 공정 후에, 범프점보다 제 1 본딩점과 반대 측에 인접하여 기판 위에 배치된 제 2 본딩점에 본딩 툴로 킹크 와이어를 본딩하여, 제 2 본딩점에서부터 기립하여 굴곡부에 접속하는 상승부를 형성하는 상승부 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 기둥 형상 범프를 형성한 후에, 본딩 툴을 기둥 형상 범프의 상단까지 루핑해서 킹크 와이어의 측면을 기둥 형상 범프의 상단에 결합시키고 킹크 와이어를 굴곡시키기 때문에, 굴곡 각도가 큰 굴곡부를 형성하고, 상승부를 기판으로부터 수직에 가까운 각도로 기립시킬 수 있다. 이것에 의해, 전자 부품에 인접한 위치에 상승부의 선단을 본딩해도 상승부의 상부나 굴곡부가 전자 부품에 접촉하는 것을 억제할 수 있어 적은 공간으로 전자 부품의 자기 실드가 가능한 와이어 구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 와이어 구조에 있어서, 본딩 툴은, 와이어가 삽통하는 관통홀과, 관통홀의 주위에 마련된 원형 고리 형상의 페이스부를 구비하는 캐필러리이고, 기둥 형상 범프 형성 공정은, 와이어의 측면을 절첩시켜서 최상단의 절곡 중첩부를 형성할 때에, 캐필러리의 중심 위치를 루프부가 연장되는 방향과 교차되는 방향으로 어긋나게 해서 페이스부로 와이어의 측면을 누르고, 기둥 형상 범프의 상단에 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 형성해도 무방하다.
이와 같이, 캐필러리의 중심 위치를 루프부가 연장되는 방향과 교차되는 방향으로 어긋나게 해서 페이스부로 와이어의 측면을 누름으로써, 간편하게 기둥 형상 범프의 상단에 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 형성할 수 있다.
본 발명의 와이어 구조 형성 방법에 있어서, 굴곡부 형성 공정은, 본딩 툴에 의해 킹크 와이어의 측면을 홈에 결합시켜 킹크 와이어를 기판을 향해 굴곡시킬 수도 있다.
이것에 의해, 굴곡부를 안정되게 기둥 형상 범프의 상단에 결합시켜, 안정적으로 굴곡 각도가 큰 굴곡부를 형성할 수 있다.
본 발명의 와이어 구조 형성 방법에 있어서, 제 1 본딩 공정은 와이어를 제 1 본딩점에 볼 본딩을 하고, 상승부 형성 공정은 제 2 본딩점에 스티치 본딩을 해도 된다.
본 발명의 와이어 구조 형성 방법에 있어서, 기둥 형상 범프 형성 공정은 제 1 본딩점과 전자 부품의 사이에 배치된 다른 범프점에 다른 기둥 형상 범프를 추가로 형성하고, 루프부 형성 공정은 킹크 와이어 형성 공정 후에, 본딩 툴을 기둥 형상 범프의 상단을 향해 루핑시켜, 제 1 본딩점과 기둥 형상 범프의 상단의 사이에 전자 부품을 타고 넘는 루프부를 형성할 때에, 킹크 와이어의 측면을 다른 기둥 형상 범프의 상단에 결합시켜 킹크 와이어를 전자 부품의 위쪽을 향해 굴곡시켜서 다른 굴곡부를 형성해도 된다.
이것에 의해, 제 1 본딩점 측의 와이어 구조를 형성하는 공간을 줄일 수 있어, 더 적은 공간으로 전자 부품의 자기 실드가 가능한 와이어 구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 전자 장치는, 기판과, 기판 위에 장착된 전자 부품과, 전자 부품에 인접하여 마련된 기둥 형상 범프와, 전자 부품 위를 타고 넘도록 기판 위에 본딩된 루핑 와이어를 구비하는 전자 장치로서,
루핑 와이어는, 선단이 기둥 형상 범프의 전자 부품과 반대측에서 기판에 본딩되어 기판으로부터 기립하는 상승부와, 전자 부품 위를 타고 넘도록 연장되는 루프부와, 기둥 형상 범프의 상단에 결합하여 루프부와 상승부를 접속하도록 굴곡되는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 전자 장치를 소형화할 수 있다.
본 발명의 전자 장치에 있어서, 기둥 형상 범프는 상단에 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 가지며, 굴곡부는 홈에 결합할 수도 있다.
본 발명은 적은 공간으로 전자 부품의 자기 실드가 가능한 와이어 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 실시 형태의 와이어 구조를 구비하는 전자 장치의 평면도이다.
도 2는 실시 형태의 와이어 구조를 구비하는 전자 장치의 단면도로서, 도 1에 도시하는 A－A선에 따른 단면이다.
도 3은 도 2에 도시하는 B부의 상세를 보여주는 입면도이다.
도 4는 실시 형태의 와이어 구조의 기둥 형상 범프를 도 3에 도시하는 D－D선에서 바라본 입면도이다.
도 5는 도 2에 도시하는 C부의 상세를 보여주는 입면도이다.
도 6은 실시 형태의 와이어 구조를 구비하는 전자 장치의 제조에 이용하는 와이어 본딩 장치의 구성을 보여주는 입면도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 와이어 본딩 장치에 부착되는 캐필러리의 단면도이다.
도 8은 제 2 패드 위에 기둥 형상 범프의 압착 볼과 절곡 중첩부를 형성할 때의 캐필러리의 선단의 동작을 보여주는 설명도이다.
도 9a는 도 6에 도시하는 와이어 본딩 장치를 이용해 기둥 형상 범프를 형성할 때의 프리 에어 볼의 성형 공정을 보여주는 도면이다.
도 9b는 도 6에 도시하는 와이어 본딩 장치를 이용해 기둥 형상 범프를 형성할 때의 볼 본딩을 실시해 압착 볼을 형성한 상태를 보여주는 도면이다.
도 9c는 도 9b에 도시하는 상태에서부터 캐필러리를 상승시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9d는 도 9c에 도시하는 상태에서부터 캐필러리를 우측으로 가로 이동시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9e는 도 9d에 도시하는 상태에서부터 캐필러리를 상승시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9f는 도 9e에 도시하는 상태에서부터 캐필러리를 좌측으로 가로 이동시키고, 우측의 페이스부를 볼 넥의 바로 위쪽에 위치시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9g는 캐필러리의 우측의 페이스부로 볼 넥 위에 와이어의 측면을 내리눌러서 찌그러짐부를 형성한 상태를 보여주는 도면이다.
도 9h는 도 9g의 상태로부터 캐필러리를 상승시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9i는 도 9h에 도시하는 상태에서부터 캐필러리를 우측으로 가로 이동시키고, 좌측의 페이스부를 찌그러짐부의 바로 위로 위치시킨 상태를 보여주는 도면이다.
도 9j는 캐필러리의 좌측의 페이스부로 찌그러짐부 위에 와이어의 측면을 내리 눌러서 절곡 중첩부를 형성한 상태를 보여주는 도면이다.
도 9k는 도 9j에 도시하는 상태 후에, 캐필러리를 상승시켜 도 9h 내지 도 9j에 도시하는 바와 같이 와이어의 측면을 좌우로부터 교대로 여러 번 절첩시켜서 기둥 모양으로 형성하고, 상단에 캐필러리의 좌측의 페이스부로 와이어의 측면을 내리눌러서 전후 방향으로 연장되는 홈을 가지는 기둥 형상 범프를 형성한 상태를 보여주는 입면도이다.
도 9l는 도 9k의 상태로부터 와이어 클램퍼와 캐필러리를 상승시키고, 캐필러리의 선단으로부터 와이어 테일을 연장시킨 후, 와이어 클램퍼를 닫힘으로 한 상태에서 클램퍼와 캐필러리를 더욱 상승시켜 와이어 테일을 기둥 형상 범프로부터 분리한 상태를 보여주는 도면이다.
도 10은 제 1 패드 위에 형성한 압착 볼 위에 킹크 와이어를 형성하는 경우의 캐필러리의 선단의 이동을 보여주는 설명도이다.
도 11a는 제 1 패드 위에 형성한 압착 볼과 킹크 와이어를 보여주는 입면도이다.
도 11b는 도 11a의 상태로부터 캐필러리의 선단을 기둥 형상 범프를 향해 루핑시켜, 제 1 상승부와 루프부를 형성한 상태를 보여주는 도면이다.
도 11c는 도 11b의 E부의 상세도를 보여주는 입면도이다.
도 11d는 도 11b, 도 11c에 도시하는 상태로부터 캐필러리의 선단을 제 2 본딩점을 향해서 하향으로 원호 형상으로 이동시켜 굴곡부를 형성하고 있는 상태를 보여주는 입면도이다.
도 11e는 도 11d의 상태로부터 캐필러리의 선단을 하강시켜 제 2 패드 위에 스티치 본딩하고, 굴곡부와 제 2 상승부와 스티치 본딩부를 형성한 상태를 보여주는 입면도이다.
도 11f는 도 11e의 F부의 상세를 보여주는 입면도이다.
도 12는 다른 실시 형태의 와이어 구조의 제 1 상승부를 보여주는 입면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 실시 형태의 전자 장치(30)에 대해 설명한다. 도 1, 2에 도시하는 바와 같이, 전자 장치(30)는, 기판(31)과 기판(31) 위에 장착된 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)과, 기둥 형상 범프(45)와, 루핑 와이어(50)를 구비하고 있다. 기둥 형상 범프(45)와 루핑 와이어(50)는 실시 형태의 와이어 구조(50A)를 구성한다.
기판(31)의 중앙에는, 제 1 전자 부품(32a)이 장착되어 있다. 제 1 전자 부품(32a)은 예를 들어 반도체 칩 혹은 IC이어도 괜찮다. 또한, 제 1 전자 부품(32a)의 양측에는 제 2, 제 3 전자 부품(32b, 32c)이 장착되어 있다. 제 2, 제 3 전자 부품(32b, 32c)은 예를 들어 콘덴서 혹은 인덕터일 수도 있다. 또한, 제 4 전자 부품(32d)이 장착되어 있다. 제 4 전자 부품(32d)은 예를 들어 저항 등이어도 된다.
제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d) 주위의 기판(31)의 표면에는, 금속제의 제 1 패드(33)와 제 2 패드(34)와 좌측 패드(35)와 우측 패드(36)가 설치되어 있다. 제 1 패드(33)에는 루핑 와이어(50)의 제 1 본딩점(P1)이 배치되어 있다. 또한, 제 2 패드(34)에는 루핑 와이어(50)의 제 2 본딩점(P2)과 기둥 형상 범프(45)를 형성하는 범프점(Pb)이 배치되어 있다. 제 2 본딩점(P2)은 범프점(Pb)보다 제 1 본딩점(P1) 혹은 제 2 전자 부품(32b)과 반대쪽에 배치되어 있다. 또, 범프점(Pb)과 제 1 본딩점(P1)은 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)을 사이에 두고 기판(31) 위에 배치되어 있다.
또한, 이하의 설명에서는 제 1 본딩점(P1)으로부터 제 2 본딩점(P2)을 향하는 방향을 전방, 제 1 본딩점(P1)으로부터 제 2 본딩점(P2)과 반대쪽을 향하는 방향을 후방, 전방을 향해 좌측을 좌측, 전방을 향해 우측을 우측으로 설명한다. 또한, 제 1 본딩점(P1)과 제 2 본딩점(P2)이 연장되는 방향을 전후 방향, 이에 대해 직각 방향을 좌우 방향으로 설명한다. 또한, 각 도면에 나타내는 부호 "F"는 전방, 부호 "R"은 후방, 부호 "LH"는 좌측, 부호 "RH"는 우측을 나타낸다.
도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제 2 패드(34) 위의 제 3 전자 부품(32b)의 옆(뒤쪽)에 배치된 범프점(Pb)에는 기둥 형상 범프(45)가 형성되어 있다. 기둥 형상 범프(45)는 제 3 전자 부품(32b)에 인접하도록 형성된 기둥 형상의 범프이다.
도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이 기둥 형상 범프(45)는, 압착 볼(41)과 복수의 절곡 중첩부(44)를 포함하고 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 기둥 형상 범프(45)는 제 2 패드(34) 위에 형성된 압착 볼(41) 위에 와이어(16)의 측면을 좌우로부터 여러 번 교대로 절첩시켜서 절곡 중첩부(44)를 복수단으로 형성하여 기둥 모양으로 한 것이다. 기둥 형상 범프(45)의 상단에는 전후 방향으로 연장되는 홈(48)이 형성되어 있다. 루핑 와이어(50)는 전후 방향으로 연장되도록 기판(31)의 제 1 본딩점(P1)과 제 2 본딩점(P2)에 본딩되어 있으므로, 홈(48)은 루핑 와이어(50)가 연장되는 방향으로 연장되어 있다. 한편, 도 3, 도 4에서는 기둥 형상 범프(45)의 높이가 인접하는 제 2 전자 부품(32b)의 높이와 거의 동일한 높이로 되어 있지만, 이보다 낮게 해서 예를 들어 인접하는 제 2 전자 부품(32b)의 높이의 50% 정도의 높이로 해도 무방하다. 또한, 인접하는 제 2 전자 부품(32b)의 높이보다 높게 해도 된다.
도 2에 되돌아와서, 루핑 와이어(50)는 제 1 내지 제 3 전자 부품(32a~32c) 위를 타고 넘도록 제 1 패드(33)의 제 1 본딩점(P1)과, 제 2 패드(34)의 제 2 본딩점(P2)에 본딩되어 있다. 루핑 와이어(50)는, 전후 방향에 연장되어 압착 볼(51)과, 제 1 상승부(53)와, 제 2 상승부(54)와, 루프부(55)와, 굴곡부(56)과, 스티치 본딩부(57)를 포함하고 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 압착 볼(51)은 프리 에어 볼(40)을 제 1 패드(33) 위에 본딩한 원판 형상의 부분이다. 제 1 상승부(53)는, 압착 볼(51) 위에서부터 위 방향으로 연장된 후, 전방으로 꺾여 제 3 전자 부품(32c)의 위쪽의 근방까지 연장되는 부분이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 루프 부(55)는 제 1 상승 부(53)에 접속되고, 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d) 위를 타고 넘도록 전후 방향으로 연장되는 부분이다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 제 2 상승부(54)는 제 2 패드(34) 위에 스티치 본딩된 스티치 본딩부(57)로부터 대각선 위 방향으로 상승하는 부분이다. 굴곡부(56)는, 기둥 형상 범프(45)의 상단에 형성된 전후 방향으로 연장되는 홈(48)에 결합하여 루프부(55)와 제 2 상승부(54)를 접속하도록 굴곡되는 부분이다. 도 3에 도시하는 바와 같이 굴곡부(56)의 굴곡 각도(θ는 예를 들어 60˚에서 90˚의 사이이어도 좋다.
이상과 같이 구성된 전자 장치(30)는, 루핑 와이어(50)의 굴곡부(56)가 기둥 형상 범프(45)의 상단에 형성한 홈(48)에 결합하여 굴곡되기 때문에, 굴곡부(56)의 굴곡 각도(θ를 크게 할 수 있다. 이것에 의해, 제 2 상승부(54)를 기판(31)의 제 2 패드(34)로부터 수직에 가까운 각도로 기립시킬 수 있다. 이 때문에, 제 2 전자 부품(32a)에 인접한 위치에 제 2 상승부(54)의 선단을 스티치 본딩해도 제 2 상승부(54)의 상부나 굴곡부(56)가 인접하는 제 2 전자 부품(32b)에 접촉하는 것을 억제할 수 있어 적은 공간으로 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)의 자기 실드를 실시할 수 있다.
이상 설명한 실시 형태의 전자 장치(30)에서는, 루핑 와이어(50)를 제 1 패드(33)와 제 2 패드(34) 위에 본딩하고, 루핑 와이어(50)가 전후 방향으로 연장되어 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d) 위를 타고 넘는 것으로 설명했으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 좌측 패드(35)와 우측 패드(36)의 위에 좌우 방향으로 연장하도록 루핑 와이어(50)를 본딩하도록 할 수도 있다. 또한, 제 1 패드(33)와 좌측 패드(35) 또는 우측 패드(36)의 사이에 대각선 방향으로 연장되도록 루핑 와이어(50)를 본딩하도록 해도 된다.
다음에, 도 6 내지 도 11c를 참조하면서 전자 장치(30)에 장착되어 있는 와이어 구조(50A)의 형성 방법에 대해 설명한다. 먼저, 와이어 본딩 장치(100)에 대해 설명한다. 와이어 본딩 장치(100)는 전자 장치(30)의 제조 장치이다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 와이어 본딩 장치(100)는, 베이스(10)와, XY 테이블(11)과, 본딩 헤드(12)와, Z 방향 모터(13)와, 본딩 아암(14)과, 초음파 혼(15)과, 와이어 본딩 툴인 캐필러리(20)와, 와이어 클램퍼(17)와, 방전 전극(18)과, 본딩 스테이지(19)와, 제어부(60)를 구비하고 있다. 한편, 이하의 설명에서는, 본딩 아암(14) 또는 초음파 혼(15)이 연장되는 방향을 X 방향, 수평면에서 X 방향과 직각 방향을 Y 방향, 상하 방향을 Z 방향으로 설명한다.
XY 테이블(11)은 베이스(10) 위에 부착되어 위쪽에 탑재되는 것을 XY 방향으로 이동시킨다.
본딩 헤드(12)는 XY 테이블(11) 위에 부착되어 XY 테이블(11)에 의해 XY 방향으로 이동한다. 본딩 헤드(12) 안에는 Z 방향 모터(13)와 Z 방향 모터(13)에 의해 구동되는 본딩 아암(14)이 격납되어 있다. Z 방향 모터(13)는 고정자(13b)를 구비하고 있다. 본딩 아암(14)은, 근원부(14a)가 Z 방향 모터(13)의 고정자(13b)에 대향하고, Z 방향 모터(13)의 샤프트(13a)의 주위로 회전이 자유롭게 설치되는 회전자로 되어 있다.
본딩 아암(14)의 X 방향의 선단에는 초음파 혼(15)이 부착되어 있고, 초음파 혼(15)의 선단에는 캐필러리(20)가 부착되어 있다. 초음파 혼(15)은, 도시하지 않는 초음파 진동자의 진동에 의해 선단에 부착된 캐필러리(20)를 초음파 가진(加振)시킨다. 캐필러리(20)는 추후 도 7을 참조하여 설명하는 바와 같이 내부에 상하 방향으로 관통하는 관통홀(21)이 형성되어 있으며, 관통홀(21)에는 와이어(16)가 삽통되어 있다. 와이어(16)는, 도시하지 않은 와이어 스풀 등의 와이어 공급으로부터 공급받고 있다.
또한, 초음파 혼(15)의 선단의 상측에는 와이어 클램퍼(17)가 설치되어 있다. 와이어 클램퍼(17)는 개폐함으로써 와이어(16)를 클램핑 또는 개방시킨다.
본딩 스테이지(19)의 상측에는 방전 전극(18)이 형성되어 있다. 방전 전극(18)은 베이스(10)에 설치된 도시하지 않은 프레임에 설치되어도 된다. 방전 전극(18)은, 캐필러리(20)에 삽통하여 캐필러리(20)의 선단(25)으로부터 연장된 와이어(16)와의 사이에서 방전을 실시해, 와이어(16)를 용해시켜서 프리 에어 볼(40)을 형성한다.
본딩 스테이지(19)는, 상부 표면에 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)이 장착된 기판(31)을 흡착 고정함과 아울러, 도시하지 않는 히터에 의해 기판(31)을 가열한다.
본딩 헤드(12)의 Z 방향 모터(13)의 고정자(13b)의 전자력에 의해 회전자를 구성하는 본딩 아암(14)의 근원부(14a)가 도 6 내의 화살표 71에 나타내는 바와 같이 회전하면, 초음파 혼(15)의 선단에 부착된 캐필러리(20)는 화살표 72에 나타내는 바와 같이 Z 방향으로 이동한다. 또한, 본딩 스테이지(19)는 XY 테이블(11)에 의해 XY 방향으로 이동한다. 따라서, 캐필러리(20)는 XY 테이블(11)과 Z 방향 모터(13)에 의해 XYZ 방향으로 이동한다. 또, 와이어 클램퍼(17)는 캐필러리(20)와 함께 XYZ 방향으로 이동한다. 따라서, XY 테이블(11)과 Z 방향 모터(13)는 캐필러리(20)와 와이어 클램퍼(17)를 XYZ 방향으로 이동시키는 이동 기구(11a)를 구성한다.
XY 테이블(11)과 Z 방향 모터(13)와 와이어 클램퍼(17)와 방전 전극(18)과 본딩 스테이지(19)는 제어부(60)에 접속되어 있고, 제어부(60)의 지령에 근거해 동작한다. 제어부(60)는, XY 테이블(11)과 Z 방향 모터(13)로 구성되는 이동 기구(11a)에 의해, 캐필러리(20)의 XYZ 방향의 위치를 조정하는 동시에, 와이어 클램퍼(17)의 개폐, 방전 전극(18)의 구동, 본딩 스테이지(19)의 가열 제어를 실시한다.
제어부(60)는, 내부에 정보 처리를 수행하는 프로세서인 CPU(61)와, 동작 프로그램이나 동작 데이터 등을 격납하는 메모리(62)를 포함하는 컴퓨터이다.
다음에 도 7을 참조하면서 캐필러리(20)의 구조에 대해 설명한다. 도 7은 캐필러리(20)의 선단부의 일례를 보여주는 도면이다. 캐필러리(20)에는 중심 위치를 지나는 중심선(24)의 방향으로 관통하는 관통홀(21)이 형성되어 있다. 이 관통홀(21) 안에는 와이어(16)가 삽통된다. 따라서, 관통홀(21)의 내경(d1)은 와이어(16)의 외경(d2)보다 크다(d1＞d2). 관통홀(21)의 하단은 원추형으로 퍼져 있다. 이 원추형으로 퍼지는 테이퍼부는 챔퍼부(22)라고 불린다. 또한, 이 원추형의 공간 중에서 최대의 직경(즉 최하단의 직경)은 챔퍼 지름(d3)이라고 불린다.
캐필러리(20)의 하단면은 도 6에 도시하는 프리 에어 볼(40)을 누르는 원형 고리 형상의 페이스부(23)가 된다. 이 페이스부(23)는 평평한 수평면이어도 되고 바깥쪽으로 가까워짐에 따라 상방으로 나아가는 경사면이어도 된다. 페이스부(23)의 폭, 즉 챔퍼부(22)와 캐필러리(20) 하단의 외주와의 거리를 "페이스 폭(W)"이라고 부른다. 페이스 폭(W)은 챔퍼 지름(d3)과 캐필러리(20)의 외주 지름(d4)에 의해 W=(d4－d3)/2로 계산된다. 또한, 이하의 설명에서는 캐필러리(20)의 하단의 중심선(24) 위의 점을 캐필러리(20)의 선단(25)이라고 한다.
도 7 중에 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 높이 h1의 점 a까지 하강시켜서 도 6에 도시하는 프리 에어 볼(40)을 제 2 패드(34) 위로 누르면, 프리 에어 볼(40)은 페이스부(23)에 의해 눌려 편평하게 되어 직경 d5이고 두께 hb인 편평한 원주 모양의 압착 볼(41)이 형성된다. 또한, 프리 에어 볼(40)을 형성하는 금속의 일부는, 챔퍼부(22)로부터 관통홀(21)에 들어가 압착 볼(41)의 위쪽에 접속되는 볼 넥(42)이 형성된다.
다음으로 도 8 내지 도 9l를 참조하여 제 2 패드(34) 위에 기둥 형상 범프(45)를 형성하는 기둥 형상 범프 형성 공정에 대해 설명한다.
제어부(60)의 프로세서인 CPU(61)는, 우선 와이어 클램퍼(17)를 개방하고, XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여 캐필러리(20)의 선단(25)을 방전 전극(18)의 근방으로 이동시킨다. 그리고, CPU(61)는 방전 전극(18)과 캐필러리(20)의 선단(25)으로부터 연장된 와이어 테일과의 사이에서 방전을 발생시켜, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)으로부터 연장된 와이어(16)를 프리 에어 볼(40)에 성형한다.
그리고, CPU(61)는 도 8, 도 9a에 도시하는 바와 같이 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 캐필러리(20)의 중심선(24)의 XY 좌표를 제 2 패드(34) 위의 범프점(Pb)의 중심선(38)의 XY 좌표에 맞춘다. 그리고, CPU(61)는 도 8, 도 9b에 도시하는 화살표 81과 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 범프점(Pb)을 향해 점 a까지 하강시켜서, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 페이스부(23)에 의해 프리 에어 볼(40)을 제 2 패드(34) 위에 누르는 볼 본딩을 실시한다.
캐필러리(20)가 프리 에어 볼(40)을 제 2 패드(34) 위에 누르면, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 페이스부(23)와 챔퍼부(22)는 프리 에어 볼(40)을 압착 볼(41)과 볼 넥(42)에 성형한다.
다음에는, CPU(61)는 도 8, 도 9c에 도시하는 바와 같이 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 8, 도 9c에 도시하는 화살표 82와 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 b까지 상승시킨다. 그 다음, CPU(61)는 도 8, 도 9d에 도시하는 화살표 83과 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 c까지 우측을 향해 가로 방향으로 이동시킨다. 그리고, CPU(61)는 도 8, 도 9e에 도시하는 화살표 84와 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 d까지 상승시킨다. 그 후, CPU(61)는 도 8, 도 9f 중에 도시하는 화살표 85와 같이 캐필러리(20) 우측의 페이스부(23)의 페이스 폭 방향의 중심이 범프점(Pb)의 중심선(38)의 XY 좌표가 되는 위치까지 캐필러리(20)를 좌측으로 가로 이동시킨다.
화살표 82~85에 나타내는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 상승시킨 후에 우측에 가로 이동시키고, 그 후 다시 캐필러리(20)를 상승시킨 후 좌측으로 이동시키는 것에 의해, 도 9f에 도시하는 바와 같이 볼 넥(42) 상측의 와이어(16)가 볼 넥(42) 위에서 우측과 좌측으로 접힌 듯한 형상이 된다.
그리고, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 8, 도 9g에 도시하는 화살표 86과 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 f까지 하강시켜서, 볼 넥(42) 위에서 우측과 좌측으로 접힌 와이어(16)의 측면을 볼 넥(42) 위에 눌러서 찌그러뜨려 찌그러짐부(43)를 형성한다.
그 후, CPU(61)는 도 8, 도 9h에 도시하는 화살표 87과 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 g까지 상승시킨 후, 도 8, 도 9i에 도시하는 화살표 88과 같이 캐필러리(20)의 좌측의 페이스부(23)의 페이스 폭 방향의 중심이 범프점(Pb)의 중심선(38)의 XY 좌표가 되는 위치까지 캐필러리(20)를 우측으로 가로 이동시킨다.
이러한 캐필러리(20)의 상승과 우측으로의 가로 이동에 의해, 도 9h에 도시하는 찌그러짐부(43)의 좌측으로부터 상방으로 올라간 와이어(16)는 찌그러짐부(43)의 위쪽으로 절첩된다.
그리고, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 8, 도 9j에 도시하는 화살표 89에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 i까지 하강시키고, 압착부(43) 위에 와이어(16)의 측면을 눌러서 절곡 중첩부(44)를 형성한다.
다음에, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여 캐필러리(20)를 상승시키고, 도 9h 내지 도 9j에 도시하는 바와 같이 와이어(16)의 측면을 좌우로부터 교대로 절첩시켜서 절곡 중첩부(44)를 복수단으로 성형하여 기둥 형상 범프(45)를 형성한다. 그리고, CPU(61)는, 캐필러리(20)의 좌측의 페이스부(23)의 페이스 폭 방향의 중심이 범프점(Pb)의 중심선(38)의 XY 좌표가 되는 위치까지 캐필러리(20)를 이동시키고, 도 9k에 도시하는 화살표 90과 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 점 j까지 하강시켜, 절곡 중첩부(44) 위에 와이어(16)의 측면을 눌러서 최상단의 절곡 중첩부(44)를 형성한다. 이 누름에 의해 최상단의 절곡 중첩부(44)의 상부 표면에는 페이스부(23)에 의해 전후 방향으로 연장되는 홈(48)이 형성된다. 이 때, 최상단의 절곡 중첩부(44)와 캐필러리(20)의 관통홀(21) 안에 들어가 있는 와이어(16)는 가느다란 접속부(46)로 연결되어 있다.
그런 다음, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 9l에 도시하는 화살표 91과 같이 캐필러리(20)를 상승시켜 캐필러리(20)의 선단(25)으로부터 와이어 테일(47)을 연장시킨다. 그 후, CPU(61)는 와이어 클램퍼(17)를 담힘으로 해서 와이어 클램퍼(17)와 캐필러리(20)를 더욱 상승시킴으로써 와이어 공급에 접속되어 있는 와이어 테일(47)의 하단과 접속부(46)를 절단한다. 이것에 의해, 도 9l에 도시하는 바와 같이 제 2 패드(34) 위에 기둥 형상 범프(45)가 형성된다.
이상 설명한 바와 같이, 캐필러리(20)의 상승과 좌우 방향의 이동과 하강에 의한 누름을 반복 실행함으로써 와이어(16)의 측면을 좌우로부터 교대로 절첩시켜서 절곡 중첩부(44)를 복수단으로 성형하여 기둥 형상 범프(45)를 형성할 수 있다. 또한, 최상단의 절곡 중첩부(44)를 성형할 때에는 캐필러리(20)의 중심선(24)의 위치를 캐필러리(20) 좌측의 페이스부(23)의 페이스 폭 방향의 중심이 범프점(Pb)의 중심선(38)의 XY 좌표가 되도록, 기둥 형상 범프(45)의 중심선(38)의 위치보다 우측으로 어긋나게 해서 와이어(16)의 측면을 누른다. 다시 말해, 캐필러리(20)의 중심선(24)의 위치를 기둥 형상 범프(45)의 중심선(38)의 위치보다 루프부(55)가 연장되는 방향인 전후 방향으로 교차되는 좌우 방향으로 어긋나게 해서 페이스부(23)에 의해 와이어(16)의 측면을 누른다. 이것에 의해, 기둥 형상 범프(45)의 상단에 전후 방향으로 연장되는 홈(48)을 형성할 수 있다.
다음에 도 10 내지 도 11c를 참조하여 루핑 와이어(50)를 형성하는 공정에 대해 설명한다.
제어부(60)의 CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 먼저 도 9a, 도 9b를 참조하여 설명한 바와 같이, 와이어(16)의 선단에 프리 에어 볼(40)을 형성하고, 도 11a에 도시하는 바와 같이 캐필러리(20)를 제 1 패드(33) 위에 하강시켜 제 1 패드(33) 위에 압착 볼(51)을 형성한다(제 1 본딩 공정).
그런 다음에, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 10의 화살표 92a 내지 화살표 92k에 도시하는 바와 같이, 제 1 본딩점(P1)으로부터 각 점 S1~S12를 지나도록, 캐필러리(20)의 상승과 전후 방향의 이동을 반복 실시해, 도 11a에 도시하는 바와 같은 제 1 킹크(52a), 제 2 킹크(52b), 제 3 킹크(52c)를 가지는 킹크 와이어(52)를 형성한다(킹크 와이어 형성 공정).
다음에, CPU(61)는 도 11b의 화살표 93에 도시하는 바와 같이 캐필러리(20)의 선단(25)을 기둥 형상 범프(45)의 상단을 향해 루핑시켜, 제 1 본딩점(P1)과 기둥 형상 범프(45)의 상단의 사이에 제 1 내지 제 3 전자 부품(32a~32c)을 타고 넘는 루핑 와이어(50)의 루프부(55)를 형성한다(루프부 형성 공정). 이 때, 킹크 와이어(52)의 제 1 킹크(52a)와 제 2 킹크(52b)를 포함하는 부분은, 도 5, 도 11b에 도시하는 바와 같이 제 1 패드(33) 위의 압착 볼(51) 위에서부터 상승하여 제 3 전자 부품(32c)의 위쪽을 향하는 루핑 와이어(50)의 제 1 상승부(53)에 성형된다. 또한, 도 11c에 도시하는 바와 같이, 킹크 와이어(52)의 측면이 기둥 형상 범프(45)의 상단에 접해 루핑 와이어(50)의 루프부(55)가 형성되었을 때, 캐필러리(20)의 선단(25)과 킹크 와이어(52)의 선단 부분은 기둥 형상 범프(45)보다 전방에 위치해 있다.
다음에, CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 11d의 화살표 94에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 제 2 본딩점(P2)을 향해 아래 방향으로 원호 형상으로 이동시킨다. 이것에 의해, 캐필러리(20)의 선단(25)은 킹크 와이어(52)의 측면을 기둥 형상 범프(45)의 상단의 홈(48)에 결합시키는 동시에, 킹크 와이어(52)의 홈(48)에 결합해 있는 부분의 전방측을 기판(31)의 제 2 패드(34)를 향해 굴곡시켜서 루핑 와이어(50)의 굴곡부(56)를 형성한다(굴곡부 형성 공정).
다음에 CPU(61)는 XY 테이블(11) 및 Z 방향 모터(13)를 구동 제어하여, 도 11e, 도 11f의 화살표 94에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 제 2 본딩점(P2)을 향해 더 아래 방향으로 원호 형상으로 이동시킨 후, 도 11e, 도 11f의 화살표 95에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)의 선단(25)을 제 2 본딩점(P2)을 향해 하강시켜서 킹크 와이어(52)의 선단부를 제 2 패드(34) 위의 제 2 본딩점(P2) 위에 스티치 본딩한다. 이것에 의해, 제 2 패드(34) 위에 루핑 와이어(50)의 스티치 본딩부(57)와 스티치 본딩부(57)로부터 상승하여 굴곡부(56)에 접속하는 루핑 와이어(50)의 제 2 상승부(54)가 형성된다(상승부 형성 공정).
이 후, CPU(61)는 와이어 클램퍼(17)를 닫힘으로 해서 와이어 클램퍼(17)와 캐필러리(20)를 상승시키는 것에 의해 와이어 공급에 접속되어 있는 와이어(16)와 스티치 본딩부(57)를 절단한다. 이것에 의해, 루핑 와이어(50)의 형성이 완료된다.
이상 설명한 바와 같이, 기둥 형상 범프(45)를 형성한 후에, 킹크 와이어(52)를 기둥 형상 범프(45)의 상단까지 루핑해서 킹크 와이어(52)의 측면을 기둥 형상 범프(45)의 상단의 홈(48)에 결합시켜 킹크 와이어(52)를 굴곡시키므로, 굴곡 각도(θ가 큰 굴곡부(56)를 형성할 수 있어 제 2 상승부(54)를 기판(31)의 제 2 패드(34)로부터 수직에 가까운 각도로 기립시킬 수 있다. 이것에 의해, 제 2 전자 부품(32b)에 인접한 위치에 제 2 상승부(54)의 선단을 본딩해도 제 2 상승부(54)의 상부나 굴곡부(56)가 제 2 전자 부품(32b)에 접촉하는 것을 억제할 수 있어 적은 공간으로 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)의 자기 실드가 가능한 와이어 구조(50A)를 형성할 수 있다.
다음에 도 12를 참조해 다른 실시 형태의 와이어 구조(50B)에 대해 설명한다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 와이어 구조(50B)는 기둥 형상 범프(45a)와 루핑 와이어(50a)로 구성되어 있다.
기둥 형상 범프(45a)는 제 1 패드(33) 위의 제 1 본딩점(P1)보다 제 2 본딩점(P2) 측에 배치한 범프점(Pb1) 위에 형성되어 있다. 기둥 형상 범프(45a)는, 앞서 도 1 내지 도 9l를 참조하여 설명한 기둥 형상 범프(45)와 마찬가지로, 압착 볼(41)과 복수단의 절곡 중첩부(44)를 구비하며, 상단에는 전후 방향으로 연장되는 홈(48)이 형성되어 있다.
루핑 와이어(50a)는, 앞서 도 1 내지 도 9l를 참조하여 설명한 루핑 와이어(50)와 마찬가지로 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d) 위를 타고 넘도록 기판(31) 위에 본딩되어 제 1 패드(33)와 제 2 패드(34)를 접속한다. 루핑 와이어(50a)는, 제 1 패드(33)의 옆이, 압착 볼(51a)과 제 1 상승부(53a)와 굴곡부(56a)와 루프부(55a)로 구성되어 있는 점이 루핑 와이어(50a)와 상이하다. 그 밖의 구성은 앞서 설명한 루핑 와이어(50a)와 동일하다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 제 1 상승부(53a)는 제 1 패드(33) 위의 압착 볼(51a)로부터 대각선 위 방향으로 상승되는 부분이다. 굴곡부(56a)는 제 1 상승부(53a)에 접속되어, 기둥 형상 범프(45)의 상단에서 상승 방향으로부터 제 3 전자 부품(32c)의 상방을 향해 굴곡되는 부분이다. 굴곡부(56a)의 굴곡 각도(θ는 예를 들면 60˚내지 90˚사이로 해도 된다. 루프부(55a)는 굴곡부(56a)에 접속되어 기둥 형상 범프(45a)의 상단에서 수직 방향으로부터 제 1 내지 제 3 전자 부품(32a~32c)을 타고 넘어서 제 2 본딩점(P2)에 연장되는 부분이다.
도 12에 도시하는 와이어 구조(50B)를 형성하는 경우, 제일 먼저 제 1 패드(33), 제 2 패드(34)의 범프점(Pb, Pb1) 위에 앞서 도 9a 내지 도 9l를 참조한 것과 동일한 방법으로 기둥 형상 범프(45, 45a)를 형성한다(기둥 형상 범프 생성 공정).
다음에 도 11a를 참조하여 설명한 바와 같이, 제 1 본딩점(P1)에 볼 본딩을 해서 압착 볼(51)을 형성한다(제 1 본딩 공정). 그리고, 캐필러리(20)를 상승시켜서 캐필러리(20)의 선단(25)으로부터 와이어(16)를 풀어주는 동시에, 캐필러리(20)를 가로 방향으로 이동시켜 킹크 와이어(52)를 형성한다(킹크 와이어 형성 공정). 이 때, 도 11a에 도시하는 제 1 킹크(52a)의 굽힘 각도는 와이어 구조(50A)를 형성하는 경우보다 작게 하거나, 제 1 킹크(52a)를 형성하지 않고 제 2, 제 3 킹크(52b, 52c)만을 형성하도록 한다.
그리고, 도 12의 화살표 96에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(20)를 제 2 패드(34) 위에 형성된 기둥 형상 범프(45)의 상단을 향해 루핑시켜 간다. 이 때, 킹크 와이어(52)의 측면은 제 1 패드(33) 위에 형성한 기둥 형상 범프(45a) 상단의 홈(48)에 결합하여, 킹크 와이어(52)는 제 3 전자 부품(32c)의 위쪽을 향해 굴곡 각도(θ만큼 굴곡되어 굴곡부(56a)가 형성된다. 또한, 굴곡부(56a)에 접속해 제 2 본딩점(P2)을 향해 연장되는 루프부(55a)가 형성된다. 이와 같이, 굴곡부(56a)는 기둥 형상 범프(45a)의 상단에 결합하여 루프부(55a)와 제 1 상승부(53a)를 접속하도록 굴곡되는 부분이다.
루프부(55a)의 측면이 제 2 패드(34) 위에 형성된 기둥 형상 범프(45) 위에 접한 다음에는 도 11b 내지 도 11f를 참조하여 설명한 바와 같이, 굴곡부 생성 공정과 상승부 형성 공정을 실행해 루핑 와이어(50a)를 형성한다.
도 12에 도시하는 와이어 구조(50B)는, 제 1 패드(33) 측에 배치되어 있는 제 3 전자 부품(32c)에 인접한 위치에 루핑 와이어(50a)의 압착 볼(51a)을 본딩해도 제 1 상승부(53a)의 상부나 굴곡부(56a)가 제 3 전자 부품(32c)에 접촉하는 것을 억제할 수 있어 제 1 패드(33) 옆의 루핑 와이어(50a)의 형성 공간을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 보다 적은 공간으로 제 1 내지 제 4 전자 부품(32a~32d)의 자기 실드가 가능해진다.
10: 베이스 11: XY 테이블
11a: 이동 기구 12: 본딩 헤드
13: Z 방향 모터 13a: 샤프트
13b: 고정자 14: 본딩 아암
14a: 근원부 15: 초음파 혼
16: 와이어 17: 와이어 클램퍼
18: 방전 전극 19: 본딩 스테이지
20: 캐필러리 21: 관통홀
22: 챔퍼부 23: 페이스부
24, 38: 중심선 25: 선단
30: 전자 장치 31: 기판
32a: 제 1 전자 부품 32b: 제 2 전자 부품
32c: 제 3 전자 부품 32d: 제 4 전자 부품
33: 제 1 패드 34: 제 2 패드
35: 좌측 패드 36: 우측 패드
40: 프리 에어 볼 41, 51: 압착 볼
42: 볼 넥 43: 찌그러짐부
44: 절곡 중첩부 45, 45a: 기둥 형상 범프
46: 접속부 47: 와이어 테일
48: 홈 50, 50a: 루핑 와이어
50A, 50B: 와이어 구조 52: 킹크 와이어
52a~52c: 제 1~ 제 3 킹크 53, 53a: 제 1 상승부
54: 제 2 상승부 55, 55a: 루프부
56, 56a: 굴곡부 57: 스티치 본딩부
60: 제어부 61: CPU
62: 메모리 100: 와이어 본딩 장치

Claims (11)

  1. 기판 위에 장착된 전자 부품에 인접하여 마련된 기둥 형상 범프와,
    상기 전자 부품 위를 타고 넘도록 상기 기판 위에 본딩된 루핑 와이어를 구비하는 와이어 구조로서,
    상기 루핑 와이어는,
    선단이 상기 기둥 형상 범프의 상기 전자 부품과 반대측에서 상기 기판에 본딩되어 상기 기판으로부터 기립하는 상승부와,
    상기 전자 부품 위를 타고 넘도록 연장되는 루프부와,
    상기 기둥 형상 범프의 상단에 결합하여 상기 루프부와 상기 상승부를 접속하도록 굴곡되는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 와이어 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥 형상 범프는 상단에 상기 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 가지며, 상기 굴곡부는 상기 홈에 결합하여 있는 것을 특징으로 하는 와이어 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 굴곡부는 굴곡 각도가 60˚ 내지 90˚인 것을 특징으로 하는 와이어 구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥 형상 범프의 높이는 상기 기판으로부터 상기 루프부까지의 높이의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 와이어 구조.
  5. 본딩 툴에 의해 기둥 형상 범프와 루핑 와이어를 구비하는 와이어 구조를 형성하는 와이어 구조 형성 방법으로서,
    상기 본딩 툴에 의해 기판 위의 범프점에 와이어를 여러 번 절첩시켜서 누르고, 기둥 모양으로 형성하여 상기 기둥 형상 범프를 형성하는 기둥 형상 범프 형성 공정과,
    상기 범프점과의 사이에 전자 부품을 끼우도록 상기 기판 위에 배치되어 있는 제 1 본딩점 위에, 상기 본딩 툴에 의해 상기 와이어를 본딩하는 제 1 본딩 공정과,
    상기 제 1 본딩 공정 후에, 상기 본딩 툴을 상승시켜 상기 본딩 툴의 선단으로부터 상기 와이어를 풀어주는 동시에, 상기 본딩 툴을 가로 방향으로 이동시켜서 적어도 1개의 킹크(kink)를 구비하는 킹크 와이어를 구성하는 킹크 와이어 형성 공정과,
    상기 킹크 와이어 형성 공정 후에, 상기 본딩 툴을 상기 기둥 형상 범프의 상단을 향해 루핑시켜, 상기 제 1 본딩점과 상기 기둥 형상 범프의 상단의 사이에 상기 전자 부품을 타고 넘는 루프부를 형성하는 루프부 형성 공정과,
    상기 루프부 형성 공정 후에, 상기 킹크 와이어의 측면을 상기 기둥 형상 범프의 상단에 결합시키고 상기 킹크 와이어를 상기 기판을 향해 굴곡시켜서 굴곡부를 형성하는 굴곡부 형성 공정과,
    상기 굴곡부 형성 공정 후에, 상기 범프점보다 상기 제 1 본딩점과 반대측에 인접하여 상기 기판 위에 배치된 제 2 본딩점에 상기 본딩 툴로 상기 킹크 와이어를 본딩하여, 상기 제 2 본딩점에서부터 기립하여 상기 굴곡부에 접속하는 상승부를 형성하는 상승부 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 구조 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 본딩 툴은, 상기 와이어가 삽입 관통되는 관통홀과, 상기 관통홀의 주위에 마련된 원형 고리 형상의 페이스부를 구비하는 캐필러리이고,
    상기 기둥 형상 범프 형성 공정은, 상기 와이어의 측면을 절첩시켜서 최상단의 절곡 중첩부를 형성할 때에, 상기 캐필러리의 중심 위치를 상기 루프부가 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 어긋나게 해서 상기 페이스부로 상기 와이어의 측면을 누르고, 상기 기둥 형상 범프의 상단에 상기 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 와이어 구조 형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 굴곡부 형성 공정은, 상기 본딩 툴에 의해 상기 킹크 와이어의 측면을 상기 홈에 결합시켜 상기 킹크 와이어를 상기 기판을 향해 굴곡시키는 것을 특징으로 하는 와이어 구조 형성 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 본딩 공정은 상기 와이어를 상기 제 1 본딩점에 볼 본딩하고,
    상기 상승부 형성 공정은 상기 제 2 본딩점에 스티치 본딩을 하는 것을 특징으로 하는 와이어 구조 형성 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥 형상 범프 형성 공정은, 상기 제 1 본딩점과 상기 전자 부품의 사이에 배치된 다른 범프점에 다른 기둥 형상 범프를 추가로 형성하고,
    상기 루프부 형성 공정은, 상기 킹크 와이어 형성 공정 후에, 상기 본딩 툴을 상기 기둥 형상 범프의 상단을 향해 루핑시켜, 상기 제 1 본딩점과 상기 기둥 형상 범프의 상단의 사이에 상기 전자 부품을 타고 넘는 상기 루프부를 형성할 때에, 상기 킹크 와이어의 측면을 상기 다른 기둥 형상 범프의 상단에 결합시켜 상기 킹크 와이어를 상기 전자 부품의 상방을 향해 굴곡시켜서 다른 굴곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 와이어 구조 형성 방법.
  10. 기판과,
    상기 기판 위에 장착된 전자 부품과,
    상기 전자 부품에 인접하여 마련된 기둥 형상 범프와,
    상기 전자 부품 위를 타고 넘도록 상기 기판 위에 본딩된 루핑 와이어를 구비하는 전자 장치로서,
    상기 루핑 와이어는,
    선단이 상기 기둥 형상 범프의 상기 전자 부품과 반대측 상기 기판에 본딩되어 상기 기판으로부터 기립하는 상승부와,
    상기 전자 부품 위를 타고 넘도록 연장되는 루프부와,
    상기 기둥 형상 범프의 상단에 결합하여 상기 루프부와 상기 상승부를 접속하도록 굴곡되는 굴곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기둥 형상 범프는 상단에 상기 루프부가 연장되는 방향으로 연장되는 홈을 가지며, 상기 굴곡부는 상기 홈에 결합해 있는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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