JPS6276527A - ワイヤボンデイングキヤピラリ - Google Patents

ワイヤボンデイングキヤピラリ

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JPS6276527A
JPS6276527A JP60214602A JP21460285A JPS6276527A JP S6276527 A JPS6276527 A JP S6276527A JP 60214602 A JP60214602 A JP 60214602A JP 21460285 A JP21460285 A JP 21460285A JP S6276527 A JPS6276527 A JP S6276527A
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JP
Japan
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capillary
tip
wire bonding
ceramics
si3n4
Prior art date
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Application number
JP60214602A
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English (en)
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Inventor
Shoji Okada
昭二 岡田
Tadashi Hayashi
林 但
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6276527A publication Critical patent/JPS6276527A/ja
Publication of JPH0471336B2 publication Critical patent/JPH0471336B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071Connecting or disconnecting
    • H10W72/0711Apparatus therefor
    • H10W72/07141Means for applying energy, e.g. ovens or lasers

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  • Wire Bonding (AREA)

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] 本発明は、ワイヤボンディングキャピラリに関し、更に
詳しくは機械的強度が大きく、シたがって先端な細径に
することができ、高密度のワイヤポンディングを可能と
せしめるワイヤボンディングキャピラリに関する。
[発明の技術的背景及びその問題点] 電子部品として多用されているICは、通常、リードフ
レーム、 ICチップ、パッケージから構成されており
、ICチップとリードフレームとはAuワイヤによって
ワイヤポンディングされている。このワイヤポンディン
グは、Auワイヤをキャピラリ(細管)に入れ、キャピ
ラリをリードフレームとICの所定位置に交互に配置さ
せ、ワイヤをリードフレームやICチップ上に融着させ
ることにより行なわれる。このキャピラリの配置は機械
的かつ高速に行なわれるため、キャピラリはリードフレ
ーム等に強く打ちつけられる。したがって。
キャピラリそのものは#衝撃性が要求されるものである
このキャピラリは、従来、1203系セラミンクスなど
の材質から構成されており、その先端部伺近の外形は、
第2図に示す如く、先端1aに向って漸次先細りするよ
うな形状?なしていた。
ところで、近年、ICチップの小型化に伴いワイヤ自体
も細くして高密度でワイヤポンディングすることが求め
られてきている。したがって、キャピラリそのものも先
端部付近の外径及び孔径の小さなものが必要となってく
る。従来、キャピラリの先端外径は200uぐらいであ
ったが、現在では50μm程度のキャピラリが求められ
ている。
この要求に応えるため、従来キャピラリ材として用いら
れていたAf120.系セラミックスを用いて、形状は
従来と同様の形状にし、キャピラリ先端外径を50−と
したキャピラリを製造した場合、次のような問題点が生
ずる。つまり、たしかに従来より外径の小さなキャピラ
リが得られるものの、Al2O5の強度不足に基づきキ
ャピラリにクランクが発生したりして使用に耐え得なく
なるという問題である。
[発明の目的] 本発明は、上記した問題点を解消し、機械的強度が大き
く、したがって先端を細径にすることができ、高密度の
ワイヤポンディングを可能とするワイヤボンディングキ
ャピラリの提供を目的とする。
[発明の概要] 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、キャピラリ先端部付近の形状を後述するようなボ
トルネック形状部を有する形状にすること更には、キャ
ピラリの材質を後述するような高強度セラミックスとす
れば、孔径及び外径を小さくしたとしても優れた強度を
有するキャピラリが得られるとの事実を見出し本発明を
完成するに至った。
すなわち、本発明のワイヤボンディングキャピラリは、
ボトルネック形状部を有することを特徴とする。又、キ
ャピラリはSi3 N4 、 ZrO2゜A立203 
、 SiC,Si−A文−〇−Nの群から選ばれる1種
を主成分とするセラミックスから形成されていることを
特徴とする。
まず、本発明のキャピラリは、第1図に示す如、き、キ
ャピラリ2の先端部付近がボトルネック形状を有してい
る。すなわち、本発明のキャピラリは第2図に示す如き
従来のキャピラリ1のように先端に向ってキャピラリの
外径が漸次先細りするような形状ではなく、キャピラリ
の外径が所定の個所から急激に小さくなるような形状い
わゆるボ1− 、+レネック形状を有している。このよ
うなボトルネック形状を有していることにより、先端2
aの孔径及び外径を小さくしたとしても高強度キャビラ
1)が得られる。又、このキャピラリが後述する高強度
のセラミックスであることにより、更に先端2aの孔径
及び外径を小さくできる。
ボトルA、ツク形状部を有しているキャピラ、りにおい
て、その外径が急激に小さくなる位置は、−概には定め
られないが、先端2aの孔径を10〜40μよって先端
の外径を40〜150μmとした場合、キャピラリ先端
2aから 02〜0.5 mmの位I’llが好ましい
。また、その外径が急激に小さくなる位置において、外
径の減少率に関しては、外径が小さくなる前の外径を 
300〜350戸とした場合、小さくなった後の外径は
200〜250 tnmが好ましい。更に、キャピラリ
内において、ワイヤを先端の孔に整序させる部分の角度
 (第1図のθ。)は15〜20’Cぐらいに設定する
ことが好ましい。なお1本発明のキャピラリにおけるボ
トルネック形状部は上記した数値によって限定されたり
、第1図に示したような形状に限定されるものではない
が、ボトルネック部の形状は第1図に示すように内側に
湾曲つまりカーブしている形状が好ましく、それ以外の
形状だと加工歪が残りクラックの発生を招きゃすい。
次に、本発明のキャピラリはSi3 Na 、 ZrO
2゜Al 203 、 SiC、Si−AfL−0−N
の群かう選ばれる1種を主成分とするセラミックスから
形成されている。これらセラミックスのうち、 A愛2
03゜を0.5〜5%屯量%、A文Nを0.5〜5重量
%。
Y2O3を1〜7重量%含有して残部がSi3N4から
なるSi3N4系セラミックスが好ましいものとしてあ
げられる。また、安定化剤としてCaOを0.5〜3重
量%、Y2O3を1〜7重量%、 I’1gOを 0.
5〜3重量%、AI、 0. 0.1〜0.5重量%含
有して残部ZrO2からなる部分安定化ジルコニアも好
ましいものとしてあげられる。
これらのセラミックスは、機械的強度に優れており、少
なくともAl2O,系セラミックスよりも機械的強度が
優れており、曲げ強さで60〜100kg/mmZ上の
強度を有するものである。
本発明のキャピラリの製造は、例えば、上記した主成分
粉末(例えば、Si3 N4 、 ZrO2など)に、
各種焼結助剤を配合して所定形状の成形体とし、これを
切削加工してキャピラリ前駆伴としたうえで、所定の条
件で焼結することにより行なわれる。
[発明の実施例] 実施例 1 キャピラリ先端の外径70μ、キャピラリ先端の孔径2
5戸、外径が急激に小さくなる前の外径300μm、ボ
トルネックの先端からの位置400yn、0618°C
1全長111Ilfflのサイズを有するキャピラリを
次のようなセラミックスから製造した。
A交、033重吐%、Y2o35重量%、A文N3重量
%、残部がSi3N4からなるSi3N4焼結体から上
記サイズのキャピラリを製作した。
得られたキャピラリの機械的強度を調べるため、曲げ強
さと破壊靭性を測定した。また、キャピラリ自体の強度
及び寿命を調べるため、実際にキャピラリ内にワイヤを
入れて、ワイヤポンディングを行なって、ポンディング
の可能な回数を測定した0以上の結果を表に示した。ま
た、本発明のキャピラリを用いてワイヤポンディングを
行なって接合されたICチップとリードフレームの接合
性を調べたところ両者は良好に接合されていた。
実施例 2 キャピラリの材質として、Gao1重星%。
Y2O35重量%、 Mg01重量%、残部ZrO2か
らなる部分安定化ジルコニアを用いたほかは、実施例1
と同様の形状、サイズを有するキャピラリを製作し、同
様に測定を行なった。
比較例 キャピラリの材質として、Mg0 0.2重量%。
SiO20,2重量%、残部Al203からなる120
3系セラミ−7クスを使用し、かつ、先端部が第2図に
示すような形状で、キャピラリ先端の外径70戸、キャ
ピラリ先端の孔径25IIjのキャピラリを製作した。
そして、実施例1と同様に測定を行なったところ、ワイ
ヤポンディングのテストの行なっているとき途中でキャ
ピラリが破壊した。以上の結果を表に示す。
[発明の効果] 以−ヒ、実施例から明らかなように、本発明のワイヤボ
ンディングキャピラリは、キャピラリ先端の外径が50
μ程度に小さくなっても、キャピラリの破壊が発生する
ことなく機械的強度に優れ寿命の長いキャピラリであり
、その工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のキャピラリの一例を示す部分断面図で
あり、第2図は従来にキャピラリを示す部分断面図であ
る。 2:本発明のキャピラリ 1:従来のキャピラリ第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ボトルネック形状部を有していることを特徴とする
    ワイヤボンディングキャピラリ。 2、ワイヤボンディングキャピラリはSi_3N_4Z
    rO_2、Al_2O_3、SiC、Si−Al−O−
    Nの群から選ばれる少なくとも1種を主成分とするセラ
    ミックスから形成されている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キャピラリ。 3、ワイヤボンディングキャピラリはSi_3N_4、
    ZrO_2、SiC、Si−Al−O−Nの群から選ば
    れる少なくとも1種を主成分とするセラミックスから形
    成されている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キャピラリ
JP60214602A 1985-09-30 1985-09-30 ワイヤボンデイングキヤピラリ Granted JPS6276527A (ja)

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JP60214602A JPS6276527A (ja) 1985-09-30 1985-09-30 ワイヤボンデイングキヤピラリ

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