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JP3347598B2 - ワイヤボンディング装置用キャピラリ - Google Patents

ワイヤボンディング装置用キャピラリ

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JP3347598B2
JP3347598B2 JP23854196A JP23854196A JP3347598B2 JP 3347598 B2 JP3347598 B2 JP 3347598B2 JP 23854196 A JP23854196 A JP 23854196A JP 23854196 A JP23854196 A JP 23854196A JP 3347598 B2 JP3347598 B2 JP 3347598B2
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capillary
wire
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信人 山崎
稔 鳥畑
竜成 三井
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Shinkawa Ltd
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Shinkawa Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワイヤボンデイング
装置に用いるキャピラリに関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、本題に入る前にワイヤボンデイン
グ方法について説明する。ワイヤボンデイング方法に
は、種々の方法が提案されているが、最も一般的な方法
を図４に示す。図４において、まず、（ａ）に示すよう
に、キャピラリ４の下端より延在するワイヤ３に電気ト
ーチ５による火花放電によってボール３ａを作る。その
後、電気トーチ５は矢印方向へ移動する。次に（ｂ）に
示すように、キャピラリ４は第１ボンド点１ａの上方に
移動する。続いて（ｃ）に示すように、キャピラリ４が
下降し、ワイヤ３の先端のボール３ａを第１ボンド点１
ａに押し付け、キャピラリ４を保持するホーンにより該
キャピラリ４に超音波振動を印加してボール３ａをボン
デイングする。
【０００３】その後、（ｄ）に示すように、キャピラリ
４は上昇する。続いて（ｅ）に示すように、キャピラリ
４はルーピング方向Ａの第２ボンド点２ａの上方に移動
する。次に（ｆ）に示すように、キャピラリ４が下降し
て第２ボンド点２ａにワイヤ３を押し付け、ホーンによ
りキャピラリ４に超音波振動を印加してワイヤ３をボン
デイングする。その後、キャピラリ４が一定の位置へ上
昇した後、クランパ６が閉じ、キャピラリ４とクランパ
６が共に上昇して（ｇ）に示すようにワイヤ３を切断す
る。これにより、１本のワイヤ接続が完了する。なお、
この種のワイヤボンデイング方法に関連するものとし
て、例えば特開昭５７−８７１４３号公報、特公平１−
２６５３１号公報等があげられる。
【０００４】従来、前記キャピラリ４として、例えば実
公平１−４２３４９号公報、特公平３−７８０号公報等
に示すものが知られている。この構造を図３により説明
する。ワイヤ挿通用ホール１０の先端には、２個の下方
及び上方のチャンファー１１、１２が形成されている。
なお、ＨＤはホール径、Ｔはチップ径、ＣＤ1 は下方の
チャンファー１１のチャンファー径、θ1 は下方のチャ
ンファー１１のチャンファー角度、θ2 は上方のチャン
ファー１２のチャンファー角度、αはフェース角度、Ｏ
Ｒはアウターラディアスを示す。そして、ワイヤ３の線
径をｄとすると、ＨＤはｄ＋（８〜１２）μｍ、θ1 は
８０〜１００度、θ2 は２０〜４０度に形成されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、キャ
ピラリ４を２個の下方及び上方のチャンファー１１、１
２とすることにより、図４に示す第１ボンド点１ａにボ
ール３ａをボンディングした場合において、余分なボー
ル部は上方のチャンファー１２を通してワイヤ挿通用ホ
ール１０の方向に流してキャピラリ内部に盛り上げ、圧
着ボール径を小さくしたものである。ところで、半導体
ＩＣチップの高集積化によってペレットのパッドがファ
インピッチ化するに伴ってワイヤ３の線径及びボール３
ａも小さくなる。上記従来技術は、ワイヤ３の線径ｄが
２０〜８０μｍの範囲のものにも適用できるようになっ
ているが、ワイヤ３の線径ｄが１０〜３０μｍと小さい
場合には、従来のキャピラリ４では種々の問題が生ずる
ことが判明した。
【０００６】上方のチャンファー１２のチャンファー角
度θ2 が２０〜４０度と大きいと、ボール圧着時にキャ
ピラリ内部に盛り上がる（入り込む）ボール量が多くな
り、下方のチャンファー１１で押し潰して圧着するボー
ル量が少なくなってキャピラリ４による第１ボンド点１
ａへの圧着時の押し付け力が減少し、接合力は低下す
る。またワイヤ挿通用ホール１０にボール３ａが入り込
み、キャピラリ４が上昇する時に摩擦となり、第１ボン
ド点１ａにボンディングされた圧着ボールを剥す力とな
ると共に、圧着力を弱める力となる。
【０００７】本発明の課題は、ワイヤ線径が１０〜３０
μｍの場合において、ボール接合力の向上が図れるキャ
ピラリを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の手段は、ワイヤ挿通用ホールの先端に
２個の下方及び上方のチャンファーを形成したワイヤボ
ンディング装置用キャピラリにおいて、ワイヤ線径が１
０〜３０μｍの場合に、前記上方のチャンファーは、角
度を３〜１９度、高さを２０〜５０μｍに形成したこと
を特徴とする。
【０００９】上記課題を解決するための本発明の第２の
手段は、上記第１の手段において、前記ワイヤ挿通用ホ
ールは、前記上方のチャンファーの上端から上方が広く
なるように傾斜し、かつ下端がホール径となっているこ
とを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１によ
り説明する。なお、図３と同じ又は相当部分には同一符
号を付して説明する。本実施の形態は、ワイヤ線径ｄが
１０〜３０μｍの場合に、上方のチャンファー１２は、
チャンファー角度θ２を３〜１９度、高さＨ１を２０〜
５０μｍに形成した。なお、下方のチャンファー１１の
チャンファー角度θ１は従来と同じに８０〜１００度に
形成した。
【００１１】このように、チャンファー角度θ2 は３〜
１９度と小さいので、ボール圧着時に、上方のチャンフ
ァー１２に流れるボール量は制限されて少なくなり、ま
た上方のチャンファー１２に僅かに流れても上方のチャ
ンファー１２の高さＨ1 ＝２０〜５０μｍで吸収してワ
イヤ挿通用ホール１０に流れるのが防止される。即ち、
下方のチャンファー１１で変形させるボール量が多くな
るので、キャピラリ４による第１ボンド点１ａへの圧着
時の押し付け力が増大し、接合力は向上する。またワイ
ヤ挿通用ホール１０に流れ込まないので、キャピラリ４
が上昇する時の摩擦が減少し、第１ボンド点１ａにボン
ディングされた圧着ボールを剥すことがない。
【００１２】図２は本発明の他の実施の形態を示す。本
実施の形態は、前記実施の形態におけるワイヤ挿通用ホ
ール１０を上方のチャンファー１２の上端から上方が広
くなるように傾斜して形成し、ワイヤ挿通用ホール１０
の下端がホール径ＨＤとなっている。このようにワイヤ
挿通用ホール１０を傾斜面とすると、ワイヤがキャピラ
リ４に接する面が少なくなり、ワイヤに及ぼす摩擦力が
減少し、更に良好な結果が得られた。この場合、ワイヤ
挿通用ホール１０の角度θ3 は特に限定されないが、角
度θ3 が大き過ぎるとホール径ＨＤがエッジ部となって
好ましくない。角度θ3 は２〜６０度の場合に好ましい
結果が得られた。
【００１３】なお、上記各実施の形態において、ホール
径ＨＤは従来と同じでもよいが、実験の結果、ワイヤ線
径ｄより３〜８μｍ未満大きく形成した時に良好な結果
が得られた。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ワイヤ挿通用ホールの
先端に２個の下方及び上方のチャンファーを形成したワ
イヤボンディング装置用キャピラリにおいて、前記上方
のチャンファーは、角度を３〜１９度、高さを２０〜５
０μｍに形成したので、ワイヤ線径が１０〜３０μｍの
場合において、ボール接合力が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャピラリの一実施の形態を示す断面
図である。
【図２】本発明のキャピラリの他の実施の形態を示す断
面図である。
【図３】従来のキャピラリを示す断面図である。
【図４】（ａ）乃至（ｇ）はワイヤボンディング方法を
示す工程図である。
【符号の説明】
４ キャピラリ １０ ワイヤ挿通用ホール １１ 下方のチャンファー １２ 上方のチャンファー θ2 上方のチャンファー角度 θ3 ワイヤ挿通用ホール角度 ＨＤ ホール径 Ｈ1 上方のチャンファーの高さ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−31438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−191338（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤ挿通用ホールの先端に２個の下方
    及び上方のチャンファーを形成したワイヤボンディング
    装置用キャピラリにおいて、ワイヤ線径が１０〜３０μ
    ｍの場合に、前記上方のチャンファーは、角度を３〜１
    ９度、高さを２０〜５０μｍに形成したことを特徴とす
    るワイヤボンディング装置用キャピラリ。
  2. 【請求項２】 ワイヤ挿通用ホールの先端に２個の下方
    及び上方のチャンファーを形成したワイヤボンディング
    装置用キャピラリにおいて、ワイヤ線径が１０〜３０μ
    ｍの場合に、前記上方のチャンファーは、角度を３〜１
    ９度、高さを２０〜５０μｍに形成し、前記ワイヤ挿通
    用ホールは、前記上方のチャンファーの上端から上方が
    広くなるように傾斜し、かつ下端がホール径となってい
    ることを特徴とするワイヤボンディング装置用キャピラ
    リ。
  3. 【請求項３】 前記ワイヤ挿通用ホールの径は、ワイヤ
    線径より３〜８μｍ未満大きく形成したことを特徴とす
    る請求項１又は２記載のワイヤボンディング装置用キャ
    ピラリ。
  4. 【請求項４】 前記ワイヤ挿通用ホールの角度は、２〜
    ６０度に形成したことを特徴とする請求項２記載のワイ
    ヤボンディング装置用キャピラリ。
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