JPH065649A - ボールボンディング方法 - Google Patents
ボールボンディング方法Info
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- JPH065649A JPH065649A JP4165197A JP16519792A JPH065649A JP H065649 A JPH065649 A JP H065649A JP 4165197 A JP4165197 A JP 4165197A JP 16519792 A JP16519792 A JP 16519792A JP H065649 A JPH065649 A JP H065649A
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- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はボールボンディング方法に関し、放電
に際してキャピラリにカーボンが付着することのないボ
ールボンディング方法の提供を目的とする。 【構成】キャピラリ８から引き出されたワイヤ１２の先
端に放電によりボール１２Ａを形成するステップを含む
ボールボンディング方法において、ワイヤ１２の先端の
近傍に不活性ガスを吹き付けながら上記放電を行うよう
にして構成する。
に際してキャピラリにカーボンが付着することのないボ
ールボンディング方法の提供を目的とする。 【構成】キャピラリ８から引き出されたワイヤ１２の先
端に放電によりボール１２Ａを形成するステップを含む
ボールボンディング方法において、ワイヤ１２の先端の
近傍に不活性ガスを吹き付けながら上記放電を行うよう
にして構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボールボンディング方法
に関する。ベアチップＩＣ等の微小部品のための配線技
術の一つとして、ボールボンディング方法が知られてい
る。ボールボンディング方法では、金等からなるワイヤ
の先端に加熱によりボールを形成し、このボールを導体
からなるパッドに熱圧着させる。このため、加熱による
各部品の損傷等に対するメンテナンスの工数を少なくす
ることが要求されている。
に関する。ベアチップＩＣ等の微小部品のための配線技
術の一つとして、ボールボンディング方法が知られてい
る。ボールボンディング方法では、金等からなるワイヤ
の先端に加熱によりボールを形成し、このボールを導体
からなるパッドに熱圧着させる。このため、加熱による
各部品の損傷等に対するメンテナンスの工数を少なくす
ることが要求されている。
【０００２】
【従来の技術】従来から一般に実施されているボールボ
ンディング方法においては、キャピラリから引き出され
たワイヤの先端に放電によりボールを形成し、このボー
ルを超音波と熱を併用して例えば基板上のベアチップＩ
Ｃのパッドに熱圧着させる。そして、キャピラリからワ
イヤを引き出しながらキャピラリを移動させ、今度は基
板上のパッドにワイヤの途中部分を熱圧着し、ワイヤを
切断する。そして、次のボールボンディングのために、
キャピラリから引き出されているワイヤの切断部に対し
て放電を行い、ワイヤの切断部を溶融させてここにボー
ルを形成する。
ンディング方法においては、キャピラリから引き出され
たワイヤの先端に放電によりボールを形成し、このボー
ルを超音波と熱を併用して例えば基板上のベアチップＩ
Ｃのパッドに熱圧着させる。そして、キャピラリからワ
イヤを引き出しながらキャピラリを移動させ、今度は基
板上のパッドにワイヤの途中部分を熱圧着し、ワイヤを
切断する。そして、次のボールボンディングのために、
キャピラリから引き出されているワイヤの切断部に対し
て放電を行い、ワイヤの切断部を溶融させてここにボー
ルを形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来方法において、ボ
ールを形成するときの放電は例えばアーク放電であり、
ワイヤと放電電極の間には１０００Ｖ程度の高電圧が印
加される。ワイヤと放電電極の間でアーク放電を生じさ
せると、放電に際して空気中の二酸化炭素が分解される
等してキャピラリの先端にカーボンが付着する。
ールを形成するときの放電は例えばアーク放電であり、
ワイヤと放電電極の間には１０００Ｖ程度の高電圧が印
加される。ワイヤと放電電極の間でアーク放電を生じさ
せると、放電に際して空気中の二酸化炭素が分解される
等してキャピラリの先端にカーボンが付着する。
【０００４】ボールボンディングを多数回実施してキャ
ピラリの先端に付着したカーボンの量が増えてくると、
ボンディングに際してボールとパッドの接合部に熱や超
音波のエネルギーを十分に伝達することができなくなる
ので、接合品質が劣化する。このため、ボールボンディ
ングを所定回数実施したらキャピラリを新品と交換する
必要があり、煩雑であるという問題があった。
ピラリの先端に付着したカーボンの量が増えてくると、
ボンディングに際してボールとパッドの接合部に熱や超
音波のエネルギーを十分に伝達することができなくなる
ので、接合品質が劣化する。このため、ボールボンディ
ングを所定回数実施したらキャピラリを新品と交換する
必要があり、煩雑であるという問題があった。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、放電に際してキャピラリにカーボンが付着
することのないボールボンディング方法の提供を目的と
している。
ものであり、放電に際してキャピラリにカーボンが付着
することのないボールボンディング方法の提供を目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、キャピラ
リから引き出されたワイヤの先端に放電によりボールを
形成するステップを含むボールボンディング方法におい
て、上記ワイヤの先端の近傍に不活性ガスを吹き付けな
がら上記放電を行うことを特徴としている。
リから引き出されたワイヤの先端に放電によりボールを
形成するステップを含むボールボンディング方法におい
て、上記ワイヤの先端の近傍に不活性ガスを吹き付けな
がら上記放電を行うことを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明方法によると、ワイヤの先端の近傍に不
活性ガスを吹き付けながら放電を行うようにしているの
で、放電に際してはキャピラリは空気中の二酸化炭素か
ら遮断され、従って放電に際してキャピラリにカーボン
が付着することが防止される。
活性ガスを吹き付けながら放電を行うようにしているの
で、放電に際してはキャピラリは空気中の二酸化炭素か
ら遮断され、従って放電に際してキャピラリにカーボン
が付着することが防止される。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の実施に使用することができるボール
ボンディング装置の主要部の斜視図である。符号２はこ
の装置の幅方向（Ｘ方向）と奥行方向（Ｙ方向）に移動
可能なＸＹテーブルを表しており、このＸＹテーブル上
にはボンディングヘッド駆動部４が固定されている。駆
動部４により駆動されるボンディングヘッドは、駆動部
４に対して上下方向に揺動されるホーン６と、ホーン６
の先端に固定されたキャピラリ８とからなる。
る。図１は本発明の実施に使用することができるボール
ボンディング装置の主要部の斜視図である。符号２はこ
の装置の幅方向（Ｘ方向）と奥行方向（Ｙ方向）に移動
可能なＸＹテーブルを表しており、このＸＹテーブル上
にはボンディングヘッド駆動部４が固定されている。駆
動部４により駆動されるボンディングヘッドは、駆動部
４に対して上下方向に揺動されるホーン６と、ホーン６
の先端に固定されたキャピラリ８とからなる。
【０００９】キャピラリ８の中心細孔には、図示しない
シャフトに軸支されたボビン１０から引き出されたワイ
ヤ１２が挿入されている。ワイヤ１２は例えば金からな
る。ボンディングヘッド駆動部４の側面には支柱１４が
固定されており、この支柱１４の先端近傍には、支点１
６を中心として回動可能にＬ字形の放電電極１８が取り
付けられている。
シャフトに軸支されたボビン１０から引き出されたワイ
ヤ１２が挿入されている。ワイヤ１２は例えば金からな
る。ボンディングヘッド駆動部４の側面には支柱１４が
固定されており、この支柱１４の先端近傍には、支点１
６を中心として回動可能にＬ字形の放電電極１８が取り
付けられている。
【００１０】また、支柱１４におけるボンディングヘッ
ド駆動部４と放電電極１８の間には、ノズル２０が固定
されており、このノズル２０の先端近傍の部分は曲げら
れて、ノズル２０の先端がキャピラリ８の先端近傍に対
向させられている。ノズル２０にはホース２２を介して
不活性ガスが送られ、放電によりワイヤ１２の先端にボ
ールを形成するに際して、ノズル２０から放出された不
活性ガスがキャピラリ８の先端近傍に吹き付けられるよ
うになっている。不活性ガスとしては比較的安価なＮ2
を用いることができる。
ド駆動部４と放電電極１８の間には、ノズル２０が固定
されており、このノズル２０の先端近傍の部分は曲げら
れて、ノズル２０の先端がキャピラリ８の先端近傍に対
向させられている。ノズル２０にはホース２２を介して
不活性ガスが送られ、放電によりワイヤ１２の先端にボ
ールを形成するに際して、ノズル２０から放出された不
活性ガスがキャピラリ８の先端近傍に吹き付けられるよ
うになっている。不活性ガスとしては比較的安価なＮ2
を用いることができる。
【００１１】次に、図１のボールボンディング装置の動
作を図２乃至図４により説明する。このボールボンディ
ング装置の動作は、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図３
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
に示される順に実行される。各図において、符号２４で
表されるところは基板表面に相当し、基板表面２４上に
はベアチップＩＣ２６が実装されている。符号２８はベ
アチップＩＣ２６のパッドを表している。
作を図２乃至図４により説明する。このボールボンディ
ング装置の動作は、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図３
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
に示される順に実行される。各図において、符号２４で
表されるところは基板表面に相当し、基板表面２４上に
はベアチップＩＣ２６が実装されている。符号２８はベ
アチップＩＣ２６のパッドを表している。
【００１２】まず、図２（Ａ）に示すように、ワイヤ１
２の先端に形成されたボール１２Ａがパッド２８に対す
る鉛直線上に位置するように、図１のＸＹテーブル２を
調整する。
２の先端に形成されたボール１２Ａがパッド２８に対す
る鉛直線上に位置するように、図１のＸＹテーブル２を
調整する。
【００１３】次いで、図１のホーン６を揺動させて、図
２（Ｂ）に示すように、キャピラリ８をパッド２８に向
けて移動させる。続いて、図２（Ｃ）に示すように、ボ
ールをパッド２８に押し付けてボールに熱及び超音波を
与え、ボールとパッド２８の熱圧着を行う。熱圧着によ
り変形したボールを符号１２Ｂで示す。
２（Ｂ）に示すように、キャピラリ８をパッド２８に向
けて移動させる。続いて、図２（Ｃ）に示すように、ボ
ールをパッド２８に押し付けてボールに熱及び超音波を
与え、ボールとパッド２８の熱圧着を行う。熱圧着によ
り変形したボールを符号１２Ｂで示す。
【００１４】その後、図３（Ａ）に示すように、再び図
１のホーン６を揺動させてキャピラリ８を上昇させる。
次に、図３（Ｂ）に示すように、ＸＹテーブル２により
キャピラリ８を基板表面２４上に形成された配線パター
ン３０の上方に移動させた後、ホーン６の揺動により、
ワイヤ１２の途中部分を配線パターン３０に熱圧着す
る。
１のホーン６を揺動させてキャピラリ８を上昇させる。
次に、図３（Ｂ）に示すように、ＸＹテーブル２により
キャピラリ８を基板表面２４上に形成された配線パター
ン３０の上方に移動させた後、ホーン６の揺動により、
ワイヤ１２の途中部分を配線パターン３０に熱圧着す
る。
【００１５】しかる後、図３（Ｃ）に示すように、キャ
ピラリ８を上昇させ、クランパ３２によりワイヤ１２の
キャピラリ８よりも上方の部分を把持する。そして、図
４（Ａ）に示すように、クランパ３２を上昇させること
でワイヤ１２を配線パターン３０の近傍で切断する。
ピラリ８を上昇させ、クランパ３２によりワイヤ１２の
キャピラリ８よりも上方の部分を把持する。そして、図
４（Ａ）に示すように、クランパ３２を上昇させること
でワイヤ１２を配線パターン３０の近傍で切断する。
【００１６】続いて図４（Ｂ）に示すように、ワイヤ１
２の先端近傍の部分がキャピラリ８の先端から突出した
状態を維持しつつキャピラリ８をさらに上昇させ、図１
の放電電極１８を回動させて放電電極１８の放電部とワ
イヤ１２の先端が対向するようにする。
２の先端近傍の部分がキャピラリ８の先端から突出した
状態を維持しつつキャピラリ８をさらに上昇させ、図１
の放電電極１８を回動させて放電電極１８の放電部とワ
イヤ１２の先端が対向するようにする。
【００１７】このときの放電電極１８及びノズル２０の
相対的な位置関係は予め定められており、キャピラリ８
は、ワイヤ１２の先端がノズル２０の先端に対向するよ
うに位置させられる。この状態で、ノズル２０から不活
性ガスを放出させつつ、ワイヤ１２の先端と放電電極１
８の間に１０００Ｖ程度の電位差を与えてアーク放電を
生じさせ、図４（Ｃ）に示すように、次のボールボンデ
ィングのためのボール１２Ａを形成する。
相対的な位置関係は予め定められており、キャピラリ８
は、ワイヤ１２の先端がノズル２０の先端に対向するよ
うに位置させられる。この状態で、ノズル２０から不活
性ガスを放出させつつ、ワイヤ１２の先端と放電電極１
８の間に１０００Ｖ程度の電位差を与えてアーク放電を
生じさせ、図４（Ｃ）に示すように、次のボールボンデ
ィングのためのボール１２Ａを形成する。
【００１８】図５は放電によるボールの形成の説明図で
ある。図５（Ａ）に示すように、ワイヤ１２の先端近傍
の部分がキャピラリ８からわずかに突出した状態で、ワ
イヤ１２の先端に放電電極１８を対向させ、ワイヤ１２
の先端と放電電極１８の間にアーク放電を生じさせる
と、ワイヤ１２の先端近傍の部分が高熱に加熱され溶融
する。そして、ワイヤの溶融部の表面張力によりワイヤ
１２の先端にボールが形成される。キャピラリ８のワイ
ヤ挿入孔の直径は例えば約４０μｍであり、ワイヤ１２
の直径は例えば約２５μｍである。また、キャピラリ８
の材質はセラミックやルビーである。
ある。図５（Ａ）に示すように、ワイヤ１２の先端近傍
の部分がキャピラリ８からわずかに突出した状態で、ワ
イヤ１２の先端に放電電極１８を対向させ、ワイヤ１２
の先端と放電電極１８の間にアーク放電を生じさせる
と、ワイヤ１２の先端近傍の部分が高熱に加熱され溶融
する。そして、ワイヤの溶融部の表面張力によりワイヤ
１２の先端にボールが形成される。キャピラリ８のワイ
ヤ挿入孔の直径は例えば約４０μｍであり、ワイヤ１２
の直径は例えば約２５μｍである。また、キャピラリ８
の材質はセラミックやルビーである。
【００１９】放電に際して従来のようにキャピラリ８の
先端近傍の部分に不活性ガスを吹き付けていないと、図
５（Ｂ）に示すように、空気中の二酸化炭素が分解して
キャピラリ８の先端近傍の部分にカーボン等を主成分と
する汚れ３４が付着する。このような汚れによる悪影響
については前述した通りである。
先端近傍の部分に不活性ガスを吹き付けていないと、図
５（Ｂ）に示すように、空気中の二酸化炭素が分解して
キャピラリ８の先端近傍の部分にカーボン等を主成分と
する汚れ３４が付着する。このような汚れによる悪影響
については前述した通りである。
【００２０】本実施例においては、放電に際してキャピ
ラリ８の先端近傍の部分にノズル２０から不活性ガスを
吹き付けて、アーク放電が不活性ガス雰囲気中で実施さ
れるようにしているので、キャピラリ８の先端近傍の部
分に汚れが付着されることが防止される。
ラリ８の先端近傍の部分にノズル２０から不活性ガスを
吹き付けて、アーク放電が不活性ガス雰囲気中で実施さ
れるようにしているので、キャピラリ８の先端近傍の部
分に汚れが付着されることが防止される。
【００２１】ところで、ボールボンディングを行う場
合、ワイヤがキャピラリから抜けてしまいボールのみが
キャピラリのワイヤ挿入孔の先端に詰まることがある。
これまで、ボールがキャピラリに詰まった場合には、こ
のキャピラリを新しいキャピラリに交換していた。この
ような場合には、キャピラリ８の先端を真空吸引して詰
まったボールを取り去ることにより、再びそのキャピラ
リを使用することができる。この実施例を図６により説
明する。
合、ワイヤがキャピラリから抜けてしまいボールのみが
キャピラリのワイヤ挿入孔の先端に詰まることがある。
これまで、ボールがキャピラリに詰まった場合には、こ
のキャピラリを新しいキャピラリに交換していた。この
ような場合には、キャピラリ８の先端を真空吸引して詰
まったボールを取り去ることにより、再びそのキャピラ
リを使用することができる。この実施例を図６により説
明する。
【００２２】図６において、キャピラリ８のワイヤ挿入
孔の先端にはボール１２Ａが詰まっている。詰まったボ
ール１２Ａを取り去るために、この例では、吸引器３５
を用いる。吸引器３５は、キャピラリ８の外径よりも小
さい内径を有する円筒状の管３６と、この管３６の一方
の側に取り付けられたホース３８と、ホース３８を管３
６に対して締め付けるバンド４０とを備えており、管３
６及びホース３８の内部を真空吸引するようにしてい
る。キャピラリ８の外径よりも小さい内径の管３６を用
いているのは、この管３６の先端をキャピラリ８の先端
近傍のテーパ状部分に密着させるためである。この実施
例によると、キャピラリ８の先端に詰まったボール１２
Ａを真空吸引により容易に取り除くことができるので、
キャピラリ８の再利用が可能になる。
孔の先端にはボール１２Ａが詰まっている。詰まったボ
ール１２Ａを取り去るために、この例では、吸引器３５
を用いる。吸引器３５は、キャピラリ８の外径よりも小
さい内径を有する円筒状の管３６と、この管３６の一方
の側に取り付けられたホース３８と、ホース３８を管３
６に対して締め付けるバンド４０とを備えており、管３
６及びホース３８の内部を真空吸引するようにしてい
る。キャピラリ８の外径よりも小さい内径の管３６を用
いているのは、この管３６の先端をキャピラリ８の先端
近傍のテーパ状部分に密着させるためである。この実施
例によると、キャピラリ８の先端に詰まったボール１２
Ａを真空吸引により容易に取り除くことができるので、
キャピラリ８の再利用が可能になる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
放電に際してキャピラリにカーボンが付着することのな
いボールボンディング方法の提供が可能になるという効
果を奏する。
放電に際してキャピラリにカーボンが付着することのな
いボールボンディング方法の提供が可能になるという効
果を奏する。
【図１】本発明の実施に使用することができるボールボ
ンディング装置の主要部の斜視図である。
ンディング装置の主要部の斜視図である。
【図２】図１のボールボンディング装置の動作説明図
（その１）である。
（その１）である。
【図３】図１のボールボンディング装置の動作説明図
（その２）である。
（その２）である。
【図４】図１のボールボンディング装置の動作説明図
（その３）である。
（その３）である。
【図５】ボールの形成の説明図である。
【図６】キャピラリにボールが詰まったときの対処の説
明図である。
明図である。
８ キャピラリ １２ ワイヤ
Claims (1)
- 【請求項１】 キャピラリ(8) から引き出されたワイヤ
(12)の先端に放電によりボール(12A) を形成するステッ
プを含むボールボンディング方法において、 上記ワイヤ(12)の先端の近傍に不活性ガスを吹き付けな
がら上記放電を行うことを特徴とするボールボンディン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165197A JPH065649A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ボールボンディング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4165197A JPH065649A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ボールボンディング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065649A true JPH065649A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15807685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4165197A Withdrawn JPH065649A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ボールボンディング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065649A (ja) |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4165197A patent/JPH065649A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |