JPH0588545B2 - - Google Patents
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- JPH0588545B2 JPH0588545B2 JP60289122A JP28912285A JPH0588545B2 JP H0588545 B2 JPH0588545 B2 JP H0588545B2 JP 60289122 A JP60289122 A JP 60289122A JP 28912285 A JP28912285 A JP 28912285A JP H0588545 B2 JPH0588545 B2 JP H0588545B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- bonding
- capillary
- conductive material
- tip
- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
- B23K20/004—Wire welding
- B23K20/005—Capillary welding
- B23K20/007—Ball bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
- H10W72/01551—Changing the shapes of bond wires
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
- H—ELECTRICITY
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07511—Treating the bonding area before connecting, e.g. by applying flux or cleaning
-
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- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
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- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
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- H—ELECTRICITY
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/531—Shapes of wire connectors
- H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
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- H10W72/551—Materials of bond wires
- H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は半導体デバイスに金属線をボールボン
デイングするのに用いる金属ボールを形成する装
置および方法に関するもので、とくにそのような
ボンデイング工程に使用するキヤピラリに係わる
ものである。
デイングするのに用いる金属ボールを形成する装
置および方法に関するもので、とくにそのような
ボンデイング工程に使用するキヤピラリに係わる
ものである。
〈従来の技術〉
基本的なボールボンデイング技術のについては
例えば米国特許第3341660号にその記載があり、
またこの基本のボールボンデイング技術を改良し
たものについては例えば米国特許第4387283号が
ある。さらにその他の装置および方法について
は、米国特許第4327860号、第4340166号、第
3973713号および第3863827号等がある。
例えば米国特許第3341660号にその記載があり、
またこの基本のボールボンデイング技術を改良し
たものについては例えば米国特許第4387283号が
ある。さらにその他の装置および方法について
は、米国特許第4327860号、第4340166号、第
3973713号および第3863827号等がある。
半導体デバイスのワイヤボンデイングは、セラ
ミツク製のキヤピラリからボンデイングワイヤの
細線を引き出すサーマルコンプレツシヨンプロセ
ス（加熱圧縮法）により行なつている。このよう
なボンデイングプロセスにおいては、アーク放電
によつてボンデイングワイヤの先端に溶融金属の
ボールを形成し、ついでこのボンデイングワイヤ
を半導体表面にボンドする。このボンデイング工
程のボール形成プロセス期間中に上記アーク放電
によつて金属のスプラツタ（躍ね）を生じさせ、
この金属のスプラツタによつてボンデイングワイ
ヤの通るキヤピラリ先端部に被膜が形成される。
このようにして形成された被膜によつて、アーク
の放電点を構成するのである。
ミツク製のキヤピラリからボンデイングワイヤの
細線を引き出すサーマルコンプレツシヨンプロセ
ス（加熱圧縮法）により行なつている。このよう
なボンデイングプロセスにおいては、アーク放電
によつてボンデイングワイヤの先端に溶融金属の
ボールを形成し、ついでこのボンデイングワイヤ
を半導体表面にボンドする。このボンデイング工
程のボール形成プロセス期間中に上記アーク放電
によつて金属のスプラツタ（躍ね）を生じさせ、
この金属のスプラツタによつてボンデイングワイ
ヤの通るキヤピラリ先端部に被膜が形成される。
このようにして形成された被膜によつて、アーク
の放電点を構成するのである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところで、上記金属のスプラツタはさらにその
一部がキヤピラリの粒子構造内部に進入し、かく
て進入した金属スプラツタが、引き続くアーク放
電期間中にセラミツク粒子の変位を惹き起こし
て、当該キヤピラリのワーク面を浸食させること
となる。このようなキヤピラリワーク面の浸食
は、当該キヤピラリの寿命を短縮させる原因とな
る。金属のスプラツタによりキヤピラリ先端部に
形成された被膜についてはさらに、これによつて
ギザギザのエツジ部が形成され、その結果半導体
デバイスにボンデイング中のリードワイヤを摩耗
させ、かくて摩耗したリードワイヤのために、当
該半導体デバイスに欠陥が生ずるという問題もあ
る。
一部がキヤピラリの粒子構造内部に進入し、かく
て進入した金属スプラツタが、引き続くアーク放
電期間中にセラミツク粒子の変位を惹き起こし
て、当該キヤピラリのワーク面を浸食させること
となる。このようなキヤピラリワーク面の浸食
は、当該キヤピラリの寿命を短縮させる原因とな
る。金属のスプラツタによりキヤピラリ先端部に
形成された被膜についてはさらに、これによつて
ギザギザのエツジ部が形成され、その結果半導体
デバイスにボンデイング中のリードワイヤを摩耗
させ、かくて摩耗したリードワイヤのために、当
該半導体デバイスに欠陥が生ずるという問題もあ
る。
〈問題点を解決しようとするための手段〉
本発明は半導体表面にリードワイヤをボンデイ
ングするワイヤボンデイング装置において、供給
すべきボンデイングワイヤを巻装したワイヤ供給
用スプールからボンデイングワイヤを非導電性材
料からなるキヤピラリに供給し、アーク放電によ
りアーク先端にボールを形成してこのボールを該
キヤピラリ内に引き込ませるようにしたもので、
該ボールを半導体基板上で加熱圧縮した後、第２
のボンデイングポイントにステツチする。この第
２のボンデイングポイントは殆どの場合、当該半
導体デバイスの接続ピンである。上記キヤピラリ
は非導電性の先端部を有しており、ボンデイング
ワイヤのアーク放電により生ずる溶融金属によつ
てキヤピラリ先端部に金属被膜が形成されるの
を、この非導電性先端部により防止するようにし
てある。
ングするワイヤボンデイング装置において、供給
すべきボンデイングワイヤを巻装したワイヤ供給
用スプールからボンデイングワイヤを非導電性材
料からなるキヤピラリに供給し、アーク放電によ
りアーク先端にボールを形成してこのボールを該
キヤピラリ内に引き込ませるようにしたもので、
該ボールを半導体基板上で加熱圧縮した後、第２
のボンデイングポイントにステツチする。この第
２のボンデイングポイントは殆どの場合、当該半
導体デバイスの接続ピンである。上記キヤピラリ
は非導電性の先端部を有しており、ボンデイング
ワイヤのアーク放電により生ずる溶融金属によつ
てキヤピラリ先端部に金属被膜が形成されるの
を、この非導電性先端部により防止するようにし
てある。
上記キヤピラリは管状の部材であつて、その中
心にワイヤ通過用の供給通路を形成し、またその
一端には円錐状部材を装着してある。上記管状部
材はこれをセラミツク等の第１の非導電性材料に
より形成し、また第２の部分（上記円錐状部材）
はこれを第２の非導電性材料によつて形成する。
この第２の非導電性材料は、セラミツク材料面あ
るいは機械加工により形成された金属製先端部上
にアルミニウム等の金属の酸化物またはシリコン
の酸化物を被着し、他方前記第１の非導電性材料
は焼結アルミニウム酸化物セラミツクもしくは耐
熱プラスチツクとする。
心にワイヤ通過用の供給通路を形成し、またその
一端には円錐状部材を装着してある。上記管状部
材はこれをセラミツク等の第１の非導電性材料に
より形成し、また第２の部分（上記円錐状部材）
はこれを第２の非導電性材料によつて形成する。
この第２の非導電性材料は、セラミツク材料面あ
るいは機械加工により形成された金属製先端部上
にアルミニウム等の金属の酸化物またはシリコン
の酸化物を被着し、他方前記第１の非導電性材料
は焼結アルミニウム酸化物セラミツクもしくは耐
熱プラスチツクとする。
〈発明の目的〉
かくて本発明の目的は、ワイヤボンデイングマ
シンのキヤピラリを提供することにある。
シンのキヤピラリを提供することにある。
本発明の第２の目的は、ワイヤボンデイング工
程中に発生する金属スプラツタの堆積に対して抵
抗性を有するワイヤボンデイングマシンのキヤピ
ラリを提供することにある。
程中に発生する金属スプラツタの堆積に対して抵
抗性を有するワイヤボンデイングマシンのキヤピ
ラリを提供することにある。
本発明の第３の目的は、稼動寿命の長いワイヤ
ボンデイングマシンのキヤピラリを提供すること
にある。
ボンデイングマシンのキヤピラリを提供すること
にある。
本発明の第４の目的は、キヤピラリ先端部にに
おける金属のスプラツタによるワイヤの損傷を防
止するようにしたワイヤボンデイングマシンのキ
ヤピラリを提供することにある。
おける金属のスプラツタによるワイヤの損傷を防
止するようにしたワイヤボンデイングマシンのキ
ヤピラリを提供することにある。
本発明の第５の目的は、キヤピラリ先端部をボ
ンデイングワイヤがスムーズに通過しうるように
したワイヤボンデイングマシンのキヤピラリを提
供することにある。
ンデイングワイヤがスムーズに通過しうるように
したワイヤボンデイングマシンのキヤピラリを提
供することにある。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図において、本発明によるボンデイング
装置１００は、ボンデイングマシン７を有し、こ
のボンデイングマシン７によりボンデイングワイ
ヤ３を供給してこれをキヤピラリ１に通過させ、
半導体基板１５に固着した配線面５に該ボンデイ
ングワイヤ３を接続する。すなわちこのボンデイ
ングマシン７は、該配線面５上にボール４を形成
せしめるものである。本実施例においてはさらに
冷媒供給源９を設けて、冷媒流を導管１１，１３
を介して上記ボンデイングマシン７に供給してキ
ャピラリ１の先端部を冷却するようにしている。
る。第１図において、本発明によるボンデイング
装置１００は、ボンデイングマシン７を有し、こ
のボンデイングマシン７によりボンデイングワイ
ヤ３を供給してこれをキヤピラリ１に通過させ、
半導体基板１５に固着した配線面５に該ボンデイ
ングワイヤ３を接続する。すなわちこのボンデイ
ングマシン７は、該配線面５上にボール４を形成
せしめるものである。本実施例においてはさらに
冷媒供給源９を設けて、冷媒流を導管１１，１３
を介して上記ボンデイングマシン７に供給してキ
ャピラリ１の先端部を冷却するようにしている。
次に上記構成のボンデイングマシン７の動作に
つき、第２図を参照して説明する。この第２図
は、第１図に示すボンデイングマシン７の動作の
態様を直線２で示す時間の経過順に示すものであ
り、まず第２図Ａにおいてキヤピラリ１の中心通
路にボンデイングワイヤ３を通過させ、第２図Ｂ
に示すようにして該ボンデイングワイヤ３の先端
部に溶融金属のボール４を形成させる。次に第２
図Ｃに示すようにこの溶融金属のボール４をキヤ
ピラリ１の先端部内に引き込ませた後、第２図Ｄ
に示すようにキヤピラリ１により該溶融金属のボ
ール４を前記配線面５に押圧する。しかる後、キ
ヤピラリ１を第２図Ｅに示すように後退させて、
ボンデイングワイヤ３および配線面５に押圧され
た状態にあるボール４を露出させる。つづいて第
２図Ｆおよびさらに第２図Ｇに示すようにキヤピ
ラリ１を移動させて、ボンデイングワイヤ３を配
線面５に対して送ることによつて、これを第２の
配線面２５に対して押圧する。ボンデイングワイ
ヤ３がこの第２の配線面２５に結合した後、該ワ
イヤを切断して前記半導体基板１５（第１図）上
の第２の位置、あるいは他の半導体基板上におい
て、再び同様のプロセスを繰り返す。
つき、第２図を参照して説明する。この第２図
は、第１図に示すボンデイングマシン７の動作の
態様を直線２で示す時間の経過順に示すものであ
り、まず第２図Ａにおいてキヤピラリ１の中心通
路にボンデイングワイヤ３を通過させ、第２図Ｂ
に示すようにして該ボンデイングワイヤ３の先端
部に溶融金属のボール４を形成させる。次に第２
図Ｃに示すようにこの溶融金属のボール４をキヤ
ピラリ１の先端部内に引き込ませた後、第２図Ｄ
に示すようにキヤピラリ１により該溶融金属のボ
ール４を前記配線面５に押圧する。しかる後、キ
ヤピラリ１を第２図Ｅに示すように後退させて、
ボンデイングワイヤ３および配線面５に押圧され
た状態にあるボール４を露出させる。つづいて第
２図Ｆおよびさらに第２図Ｇに示すようにキヤピ
ラリ１を移動させて、ボンデイングワイヤ３を配
線面５に対して送ることによつて、これを第２の
配線面２５に対して押圧する。ボンデイングワイ
ヤ３がこの第２の配線面２５に結合した後、該ワ
イヤを切断して前記半導体基板１５（第１図）上
の第２の位置、あるいは他の半導体基板上におい
て、再び同様のプロセスを繰り返す。
さきに述べたように、ボンデイングワイヤ３の
先端部にアークを衝突させることによりボール４
を形成するプロセスは、キヤピラリ１の先端部に
金属のスプラッタを生じさせて当該キヤピラリ１
の寿命を縮めるとともに、該キヤピラリ１に対す
るスプラツタの摩耗作用により、ボンデイングワ
イヤ３のボンド結合を劣化させる原因となる。
先端部にアークを衝突させることによりボール４
を形成するプロセスは、キヤピラリ１の先端部に
金属のスプラッタを生じさせて当該キヤピラリ１
の寿命を縮めるとともに、該キヤピラリ１に対す
るスプラツタの摩耗作用により、ボンデイングワ
イヤ３のボンド結合を劣化させる原因となる。
第３図はキャピラリ１の先端部２３に金属酸化
物層２１を被着してなる実施例を示すものであ
る。この金属酸化物層２１の第３図における−
線に沿う断面を第４図に示す。
物層２１を被着してなる実施例を示すものであ
る。この金属酸化物層２１の第３図における−
線に沿う断面を第４図に示す。
上記キヤピラリ１は、セラミツク材料等の非導
電性材料によりこれを形成する。このセラミツク
材料としては通常圧縮焼結した酸化アルミニウム
を用いるが、ボンデイングマシン７のボンデイン
グワイヤ３のボンデイング工程中に発生する圧力
および高温に耐える非導電性材料ならば、どのよ
うな種類のものを使用してもよい。さらに、上記
キヤピラリ１は円筒状部２５と円錐状の前記先端
部２３からなつており、さらに該キヤピラリ１を
貫通して管状のクリアランス（通路）２９が形成
してあり、このクリアランスをボンデイングワイ
ヤ３が通過する。なおボンデイングワイヤ３がこ
のクリアランス２９を通過しやすいように、該管
状クリアランス２９の内壁面には寸法線３１で示
すようにテーパが施してある。またキヤピラリ１
の円錐状先端部２３においては、該クリアランス
２９の内壁面は寸法線３５で示すようにその部位
３３で平行となるようにしてある。この第４図に
示す実施例においてはさらに、該キヤピラリ１の
先端部２３、とくにその受圧面３７には第２の非
導電性材料が被着してある。この第２の非導電性
材料は、さらにキヤピラリ１の先端部における平
行面３３に沿つた部位４１にも被着してある。こ
のようにキヤピラリ１内の管状クリアランス２９
の内面に沿つて第２の非導電性材料を被着するこ
とにより、ボンデイングワイヤ３がスムーズに通
過しうる通路を形成するのである。なお、この第
２の非導電性材料の被膜は、通常厚さが2200±
300オングストロームのアルミニウム酸化物また
はシリコン酸化物によりこれを形成する。
電性材料によりこれを形成する。このセラミツク
材料としては通常圧縮焼結した酸化アルミニウム
を用いるが、ボンデイングマシン７のボンデイン
グワイヤ３のボンデイング工程中に発生する圧力
および高温に耐える非導電性材料ならば、どのよ
うな種類のものを使用してもよい。さらに、上記
キヤピラリ１は円筒状部２５と円錐状の前記先端
部２３からなつており、さらに該キヤピラリ１を
貫通して管状のクリアランス（通路）２９が形成
してあり、このクリアランスをボンデイングワイ
ヤ３が通過する。なおボンデイングワイヤ３がこ
のクリアランス２９を通過しやすいように、該管
状クリアランス２９の内壁面には寸法線３１で示
すようにテーパが施してある。またキヤピラリ１
の円錐状先端部２３においては、該クリアランス
２９の内壁面は寸法線３５で示すようにその部位
３３で平行となるようにしてある。この第４図に
示す実施例においてはさらに、該キヤピラリ１の
先端部２３、とくにその受圧面３７には第２の非
導電性材料が被着してある。この第２の非導電性
材料は、さらにキヤピラリ１の先端部における平
行面３３に沿つた部位４１にも被着してある。こ
のようにキヤピラリ１内の管状クリアランス２９
の内面に沿つて第２の非導電性材料を被着するこ
とにより、ボンデイングワイヤ３がスムーズに通
過しうる通路を形成するのである。なお、この第
２の非導電性材料の被膜は、通常厚さが2200±
300オングストロームのアルミニウム酸化物また
はシリコン酸化物によりこれを形成する。
第５図および第６図は本発明によるキヤピラリ
の他の実施例を示すもので、第５図はキヤピラリ
１の先端部２３の全面に被膜３９を施した例を示
す端面図である。
の他の実施例を示すもので、第５図はキヤピラリ
１の先端部２３の全面に被膜３９を施した例を示
す端面図である。
第６図は第５図における−線に沿う断面図
で、寸法線４５で示すように厚さを約2200オング
ストロームとした被膜をキヤピラリ１の円錐状先
端部２３の上部面に被着した例を示す。この被膜
はキヤピラリ１の中心クリアランス２９の内面に
おける平行な突出部に形成してあり、寸法線３５
で示す長さ内に設けてある。このように中心クリ
アランス２９の内面に前記第２の非導電性材料を
被着したことにより、キヤピラリ１内を通過する
ボンデイングワイヤ３を導きやすくすることがで
きるとともに、当該キヤピラリ１を形成するセラ
ミツク材料本来の表面よりもなめらかな表面が得
られることとなるのである。
で、寸法線４５で示すように厚さを約2200オング
ストロームとした被膜をキヤピラリ１の円錐状先
端部２３の上部面に被着した例を示す。この被膜
はキヤピラリ１の中心クリアランス２９の内面に
おける平行な突出部に形成してあり、寸法線３５
で示す長さ内に設けてある。このように中心クリ
アランス２９の内面に前記第２の非導電性材料を
被着したことにより、キヤピラリ１内を通過する
ボンデイングワイヤ３を導きやすくすることがで
きるとともに、当該キヤピラリ１を形成するセラ
ミツク材料本来の表面よりもなめらかな表面が得
られることとなるのである。
さらに第７図および第８図は前記冷媒供給源９
（第１図）からの冷媒流を前記導管１１，１３お
よびチヤンネル５５を介してキヤピラリ１に循環
させるようにした点において前記各実施例と異な
るものである。このようにキヤピラリ１に冷媒流
を循環させることにより、ボンデイングワイヤ３
に対してアークを施す際に生ずる熱や、ボールボ
ンデイング中に高温となつた基板からキヤピラリ
１の先端部に伝えられる熱を除去することが容易
となり、このためキヤピラリ１の先端部２３を耐
衝撃性の高いプラスチツク５３により形成して、
セラミツク材料あるいはテフロンその他のプラス
チツク材料５１により形成したキヤピラリ１の円
筒状部２５にそのような先端部を接着することが
可能となる。もちろん、プラスチツクを使用する
ことによつて、上述のようなテーパ部３１を設け
たり、寸法線３５に示す領域内の内壁面（第６
図）に前記第２の非導電性材料の被膜を形成した
りすることによりボンデイングワイヤ３の通過を
円滑化する効果が、さらに助長されるようにな
る。
（第１図）からの冷媒流を前記導管１１，１３お
よびチヤンネル５５を介してキヤピラリ１に循環
させるようにした点において前記各実施例と異な
るものである。このようにキヤピラリ１に冷媒流
を循環させることにより、ボンデイングワイヤ３
に対してアークを施す際に生ずる熱や、ボールボ
ンデイング中に高温となつた基板からキヤピラリ
１の先端部に伝えられる熱を除去することが容易
となり、このためキヤピラリ１の先端部２３を耐
衝撃性の高いプラスチツク５３により形成して、
セラミツク材料あるいはテフロンその他のプラス
チツク材料５１により形成したキヤピラリ１の円
筒状部２５にそのような先端部を接着することが
可能となる。もちろん、プラスチツクを使用する
ことによつて、上述のようなテーパ部３１を設け
たり、寸法線３５に示す領域内の内壁面（第６
図）に前記第２の非導電性材料の被膜を形成した
りすることによりボンデイングワイヤ３の通過を
円滑化する効果が、さらに助長されるようにな
る。
第９図および第１０図は本発明の更に他の実施
例を示すもので、ねじ部６３によりキヤピラリ１
の円錐状先端部２３に機械加工により形成したア
ルミニウム製の機械加工先端部部材６１を結合
し、該ねじ部６３はこれを上記機械加工により形
成した機械加工先端部部材６１の一部によるオス
ねじ部６５と、キヤピラリ１の先端部２３の一部
たるメスねじ部６７により形成してなるものであ
る。この第９図および第１０図に示す実施例にお
いては、キヤピラリ１全体の寸法は上述の各実施
例におけるキヤピラリ１寸法と同等としてあり、
またその絶縁も当該キヤピラリ１の先端部２３を
第二の非導電性材料とすることにより得られるよ
うにしてある。すなわち、該先端部２３はこれを
酸化しやすいアルミニウム等の材料により形成
し、これによつて該先端部２３の酸化アルミニウ
ム外表面上に絶縁層が形成されるようにしたもの
である。この場合、前述の実施例におけると同
様、前記機械加工先端部部材６１に電荷が蓄積さ
れる可能性があるが、この電荷はボンデイングワ
イヤ３の（導電）作用によつて除去され、キヤピ
ラリ１の非導電性が維持されることとなるのは言
うまでもない。
例を示すもので、ねじ部６３によりキヤピラリ１
の円錐状先端部２３に機械加工により形成したア
ルミニウム製の機械加工先端部部材６１を結合
し、該ねじ部６３はこれを上記機械加工により形
成した機械加工先端部部材６１の一部によるオス
ねじ部６５と、キヤピラリ１の先端部２３の一部
たるメスねじ部６７により形成してなるものであ
る。この第９図および第１０図に示す実施例にお
いては、キヤピラリ１全体の寸法は上述の各実施
例におけるキヤピラリ１寸法と同等としてあり、
またその絶縁も当該キヤピラリ１の先端部２３を
第二の非導電性材料とすることにより得られるよ
うにしてある。すなわち、該先端部２３はこれを
酸化しやすいアルミニウム等の材料により形成
し、これによつて該先端部２３の酸化アルミニウ
ム外表面上に絶縁層が形成されるようにしたもの
である。この場合、前述の実施例におけると同
様、前記機械加工先端部部材６１に電荷が蓄積さ
れる可能性があるが、この電荷はボンデイングワ
イヤ３の（導電）作用によつて除去され、キヤピ
ラリ１の非導電性が維持されることとなるのは言
うまでもない。
上記記載より明らかなように、本発明は半導体
表面５にリードワイヤを配線するボンデイング装
置１００において、供給すべきボンデイングワイ
ヤ３を巻装したワイヤ供給用スプールからボンデ
イングワイヤ３を非導電体材料からなるキヤピラ
リ１に供給し、アーク放電によりアーク先端にボ
ール４を形成してこのボール４を該キヤピラリ１
内に引き込ませるようにしたもので、該ボール４
を半導体基板上で加熱圧縮した後、第２のボンデ
イングポイント配線面にステツチする。この第２
のボンデイングポイント配線面は殆どの場合、当
該半導体デバイスの接続ピンである。上記キヤピ
ラリ１は非導電性の先端部２１を有しており、ボ
ンデイングワイヤのアーク放電により生ずる溶融
金属によつてキヤピラリ先端部２３に金属被膜が
形成されるのを、この非導電性先端部２１により
防止するようにしたものである。
表面５にリードワイヤを配線するボンデイング装
置１００において、供給すべきボンデイングワイ
ヤ３を巻装したワイヤ供給用スプールからボンデ
イングワイヤ３を非導電体材料からなるキヤピラ
リ１に供給し、アーク放電によりアーク先端にボ
ール４を形成してこのボール４を該キヤピラリ１
内に引き込ませるようにしたもので、該ボール４
を半導体基板上で加熱圧縮した後、第２のボンデ
イングポイント配線面にステツチする。この第２
のボンデイングポイント配線面は殆どの場合、当
該半導体デバイスの接続ピンである。上記キヤピ
ラリ１は非導電性の先端部２１を有しており、ボ
ンデイングワイヤのアーク放電により生ずる溶融
金属によつてキヤピラリ先端部２３に金属被膜が
形成されるのを、この非導電性先端部２１により
防止するようにしたものである。
以上本発明の実施例につき各種記載してきた
が、本発明によるキヤピラリは、これら実施例に
対して適宜追加ないし変更を行なつて実施しても
よいことはいうまでもない。
が、本発明によるキヤピラリは、これら実施例に
対して適宜追加ないし変更を行なつて実施しても
よいことはいうまでもない。
以上の説明に関連してさらに以下の項を開示す
る。
る。
(1) 第１および第２のメタライズド面を互いに接
続すべくワイヤのボンデイングを行う装置にお
いて、 供給すべきボンデイングワイヤを巻装したワ
イヤ供給用スプールと、 このワイヤ供給用スプールからのボンデイン
グワイヤの第１の端部を通過させるキヤピラリ
手段において、該キヤピラリ手段に被膜が形成
されるのを防止する非導電性手段を有するキヤ
ピラリ手段と、 ボンデイングワイヤの第１の端部にボールを
形成する形成手段と、 前記キヤピラリ手段の第１の端部に該ボール
を引き込ませる引込み手段と、 前記ボールおよび前記第１および第２のメタ
ライズド面をボンデイング温度まで加熱する手
段と、 前記第１のメタライズド面から前記第２のメ
タライズド面にワイヤを縫い付けてこれに該ワ
イヤを接続させる縫い付け手段とからなること
を特徴とするワイヤボンデイング装置。
続すべくワイヤのボンデイングを行う装置にお
いて、 供給すべきボンデイングワイヤを巻装したワ
イヤ供給用スプールと、 このワイヤ供給用スプールからのボンデイン
グワイヤの第１の端部を通過させるキヤピラリ
手段において、該キヤピラリ手段に被膜が形成
されるのを防止する非導電性手段を有するキヤ
ピラリ手段と、 ボンデイングワイヤの第１の端部にボールを
形成する形成手段と、 前記キヤピラリ手段の第１の端部に該ボール
を引き込ませる引込み手段と、 前記ボールおよび前記第１および第２のメタ
ライズド面をボンデイング温度まで加熱する手
段と、 前記第１のメタライズド面から前記第２のメ
タライズド面にワイヤを縫い付けてこれに該ワ
イヤを接続させる縫い付け手段とからなること
を特徴とするワイヤボンデイング装置。
(2) 前記キャピラリ手段はこれを第１の非導電性
材料により形成し、かつその先端部を第２の非
導電性材料によつて形成した管状部材からなる
ようにした第１項記載のワイヤボンデイング装
置。
材料により形成し、かつその先端部を第２の非
導電性材料によつて形成した管状部材からなる
ようにした第１項記載のワイヤボンデイング装
置。
(3) 前記第１の非導電性材料は、これをセラミツ
ク材料とした第２項記載のワイヤボンデイング
装置。
ク材料とした第２項記載のワイヤボンデイング
装置。
(4) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第３項記載の
ワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第３項記載の
ワイヤボンデイング装置。
(5) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第３項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第３項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
(6) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前記
ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した金
属の機械加工先端部を有するようにした第３項
記載のワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前記
ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した金
属の機械加工先端部を有するようにした第３項
記載のワイヤボンデイング装置。
(7) 前記セラミツク材料は、これをアルミニウム
酸化物とした第３項記載のワイヤボンデイング
装置。
酸化物とした第３項記載のワイヤボンデイング
装置。
(8) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第７項記載の
ワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第７項記載の
ワイヤボンデイング装置。
(9) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第７項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第７項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
(10) 前記第２の非導電性材料は、これを前記第１
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプール）
とは電気的に分離した金属の機械加工先端部を
有するようにした第７項記載のワイヤボンデイ
ング装置。
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプール）
とは電気的に分離した金属の機械加工先端部を
有するようにした第７項記載のワイヤボンデイ
ング装置。
(11) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第３項記載の
ワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第３項記載の
ワイヤボンデイング装置。
(12) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第３の
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第３項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第３項記載のワイ
ヤボンデイング装置。
(13) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前記
ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した金
属の機械加工先端部を有するようにした第２項
記載のワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前記
ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した金
属の機械加工先端部を有するようにした第２項
記載のワイヤボンデイング装置。
(14) 前記セラミツク材料はこれを焼結アルミニウ
ム酸化物とした第３項記載のワイヤボンデイン
グ装置。
ム酸化物とした第３項記載のワイヤボンデイン
グ装置。
(15) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第１４項記載
のワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第１４項記載
のワイヤボンデイング装置。
(16) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第１４項記載のワ
イヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第１４項記載のワ
イヤボンデイング装置。
(17) 前記第２の非導電性材料は、これを前記第１
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプール）
とは電気的に分離した金属の機械加工先端部を
有するようにした第１４項記載のワイヤボンデ
イング装置。
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプール）
とは電気的に分離した金属の機械加工先端部を
有するようにした第１４項記載のワイヤボンデ
イング装置。
(18) 前記第１の非導電性材料はこれを熱抵抗性プ
ラスチツとした第２項記載のワイヤボンデイン
グ装置。
ラスチツとした第２項記載のワイヤボンデイン
グ装置。
(19) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第１８項記載
のワイヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸化
物を被着して形成するようにした第１８項記載
のワイヤボンデイング装置。
(20) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１の
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第１８項記載のワ
イヤボンデイング装置。
非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物を
被着して形成するようにした第１８項記載のワ
イヤボンデイング装置。
(21) 前記第２の非導電性材料は、これを前記第
１の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ
前記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプー
ル）とは電気的に分離した金属の機械加工先端
部を有するようにした第１８項記載のワイヤボ
ンデイング装置。
１の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ
前記ボンデイング装置（ワイヤ供給用スプー
ル）とは電気的に分離した金属の機械加工先端
部を有するようにした第１８項記載のワイヤボ
ンデイング装置。
(22) 前記手段に加えてさらに除熱流を生成させ
るための冷却手段を有し、また前記第１の非導
電性材料はこの冷却手段と作動的に結合した複
数の冷却チヤンネルを有する熱抵抗性材料の管
状部材を有するようにした第２項記載のワイヤ
ボンデイング装置。
るための冷却手段を有し、また前記第１の非導
電性材料はこの冷却手段と作動的に結合した複
数の冷却チヤンネルを有する熱抵抗性材料の管
状部材を有するようにした第２項記載のワイヤ
ボンデイング装置。
(23) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１
の非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸
化物を被着して形成するようにした第２２項記
載のワイヤボンデイング装置。
の非導電性材料の第１の端部にアルミニウム酸
化物を被着して形成するようにした第２２項記
載のワイヤボンデイング装置。
(24) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１
の非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物
を被着して形成するようにした第２２項記載の
ワイヤボンデイング装置。
の非導電性材料の第１の端部にシリコン酸化物
を被着して形成するようにした第２２項記載の
ワイヤボンデイング装置。
(25) 前記第２の非導電性材料はこれを前記第１
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した
金属の機械加工先端部を有するようにした第２
２項記載のワイヤボンデイング装置。
の非導電性材料の第１の端部に固着し、かつ前
記ワイヤ供給用スプールとは電気的に分離した
金属の機械加工先端部を有するようにした第２
２項記載のワイヤボンデイング装置。
第１図は本発明によるキヤピラリを有するワイ
ヤボンデイングマシンの実施例を示す概略図、第
２図Ａ〜Ｂは第１図に示すボンデイングマシンの
動作の態様を時間の経過順に示す説明図、第３
図、第５図、第７図、第９図は第１図に示すボン
デイングマシンに用いるキヤピラリの各種の例を
示す上面図、第４図、第６図、第８図、第１０図
はこれら各種キヤピラリの構造を示す縦断面図で
ある。 １……キヤピラリ、３……ボンデイングワイ
ヤ、４……ボール、５，２５……配線面、７……
ボンデイングマシン、９……冷媒供給源、２１，
３９，４１……酸化物被膜。
ヤボンデイングマシンの実施例を示す概略図、第
２図Ａ〜Ｂは第１図に示すボンデイングマシンの
動作の態様を時間の経過順に示す説明図、第３
図、第５図、第７図、第９図は第１図に示すボン
デイングマシンに用いるキヤピラリの各種の例を
示す上面図、第４図、第６図、第８図、第１０図
はこれら各種キヤピラリの構造を示す縦断面図で
ある。 １……キヤピラリ、３……ボンデイングワイ
ヤ、４……ボール、５，２５……配線面、７……
ボンデイングマシン、９……冷媒供給源、２１，
３９，４１……酸化物被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２のメタライズド面を互いに接続
すべくワイヤボンデイングを行う装置において、 供給すべきボンデイングワイヤを巻装したワイ
ヤ供給スプールと、 このワイヤ供給用スプールからのボンデイング
ワイヤの第１の端部を通過させるキヤピラリ手段
であつて、この第１の端部を通過させるキヤピラ
リ手段の内面及び押圧面に被着された非導電性酸
化膜層を有するキヤピラリ手段と、 ボンデイングワイヤの第１の端部にボールを形
成する形成手段と、 前記キヤピラリ手段の第１の端部に該ボールを
引き込ませる引込み手段と、 前記ボール、前記第１及び第２のメタライズド
面をボンデイング温度まで加熱する手段と、 前記第１の配線面から前記第２の配線面にワイ
ヤをステツチしてこれに該ワイヤを接続させるス
テツチ手段とを含むワイヤボンデイング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US684654 | 1984-12-21 | ||
| US06/684,654 US4691854A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Coatings for ceramic bonding capillaries |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61222144A JPS61222144A (ja) | 1986-10-02 |
| JPH0588545B2 true JPH0588545B2 (ja) | 1993-12-22 |
Family
ID=24748982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60289122A Granted JPS61222144A (ja) | 1984-12-21 | 1985-12-21 | セラミツク製ワイヤボンデイング用キヤピラリ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4691854A (ja) |
| JP (1) | JPS61222144A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158335A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-14 | Kyocera Corp | ワイヤボンディング用キャピラリ− |
| US5102004A (en) * | 1988-06-08 | 1992-04-07 | Transtech Service Network, Inc. | Method and apparatus for packaging refrigerated goods |
| US5246159A (en) * | 1989-07-19 | 1993-09-21 | Nec Corporation | Method for forming a bump by bonding a ball on an electrode of an electronic device and apparatus for forming the same |
| US7389905B2 (en) | 1999-02-25 | 2008-06-24 | Reiber Steven F | Flip chip bonding tool tip |
| US20070131661A1 (en) * | 1999-02-25 | 2007-06-14 | Reiber Steven F | Solder ball placement system |
| US6354479B1 (en) * | 1999-02-25 | 2002-03-12 | Sjm Technologies | Dissipative ceramic bonding tip |
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| US20080197172A1 (en) * | 1999-02-25 | 2008-08-21 | Reiber Steven F | Bonding Tool |
| US7032802B2 (en) * | 1999-02-25 | 2006-04-25 | Reiber Steven F | Bonding tool with resistance |
| US7124927B2 (en) * | 1999-02-25 | 2006-10-24 | Reiber Steven F | Flip chip bonding tool and ball placement capillary |
| US20060071050A1 (en) * | 1999-02-25 | 2006-04-06 | Reiber Steven F | Multi-head tab bonding tool |
| US6651864B2 (en) * | 1999-02-25 | 2003-11-25 | Steven Frederick Reiber | Dissipative ceramic bonding tool tip |
| SG91867A1 (en) * | 2000-05-24 | 2002-10-15 | Casem Asia Pte Ltd | Improved apparatus and method for dispensing solder |
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| US7249702B2 (en) * | 2003-12-04 | 2007-07-31 | Kulicke And Soffa Industries, Inc. | Multi-part capillary |
| US7322507B2 (en) * | 2005-01-17 | 2008-01-29 | Amkor Technology, Inc. | Transducer assembly, capillary and wire bonding method using the same |
| US20070085085A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-04-19 | Reiber Steven F | Dissipative pick and place tools for light wire and LED displays |
| DE102022001130A1 (de) | 2022-03-25 | 2023-09-28 | Jonas Münz | Sonotrode sowie Vorrichtung und Verfahren zum Ultraschallschweißen von Stahl |
| DE212023000229U1 (de) * | 2022-04-28 | 2025-02-05 | Kulicke And Soffa Industries, Inc | Werkzeuge zum Drahtbonden |
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| GB1072871A (en) * | 1963-01-14 | 1967-06-21 | Post Office | Improvements in or relating to time division multiplex pulse code modulation communication systems |
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| DE2164822A1 (de) * | 1971-12-27 | 1973-07-19 | Reinhard Weichert | Potentialfreie loetspitze bzw. loetspitzenhuelse aus isoliermaterial, direkt oder indirekt beheizt |
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| JPS5080763A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-07-01 | ||
| SU582073A1 (ru) * | 1975-10-10 | 1977-11-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения | Устройство дл дуговой сварки плав щимс электродом с увеличенным вылетом электрода |
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| JPS54281A (en) * | 1976-10-15 | 1979-01-05 | Fujiya Oodeo Kk | Method of finishing bearing of turntable shaft |
| US4340166A (en) * | 1978-11-22 | 1982-07-20 | Kulicke & Soffa Industries, Inc. | High speed wire bonding method |
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| JPS5856431A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Adamando Kogyo Kk | キヤピラリ−チツプ |
-
1984
- 1984-12-21 US US06/684,654 patent/US4691854A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-12-21 JP JP60289122A patent/JPS61222144A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61222144A (ja) | 1986-10-02 |
| US4691854A (en) | 1987-09-08 |
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