JPH05267382A - キャピラリィ - Google Patents

キャピラリィ

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JPH05267382A
JPH05267382A JP3095507A JP9550791A JPH05267382A JP H05267382 A JPH05267382 A JP H05267382A JP 3095507 A JP3095507 A JP 3095507A JP 9550791 A JP9550791 A JP 9550791A JP H05267382 A JPH05267382 A JP H05267382A
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JP
Japan
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bonding
capillary
opening
wire
oval
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Takashi Ono
貴司 小野
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Systems Co Ltd
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Hitachi Ltd
Akita Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャピラリィの開口先端部を楕円形にするこ
とで、十分な接続強度を得ながらパッケージの多ピン化
が行えるようにする。 【構成】 円筒状の本体部１及びその先端に設けられた
ヘッド部２とから成り、ネイルヘッドワイヤボンディン
グに使用されるキャピラリィであって、ボンディングワ
イヤが引き出される開口３の先端部を楕円形の楕円開口
４にし、ボンディング後の金ボールが楕円形になるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボンディングツールのキ
ャピラリィに関する技術、特に、多ピン化に対応したネ
イルヘッドワイヤボンディングに使用して効果のある技
術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】面実装パッケージの普及は、ＬＳＩ製品
の高密度化を可能にし、チップの高集積化と相まってパ
ッケージの多ピン化を加速している。この多ピン化に対
応するため、高密度接続化を達成する種々の配線接続方
法が提案されている。その代表的な接続方法にワイヤボ
ンディングがあり、その主流はネイルヘッド式（超音波
熱圧着）ワイヤボンディングの高密度化の技術的課題の
１つにパッド配置間隔の縮小化があげられる。そして、
パッケージのピン数が多くなると、チップ周辺にパッド
を配置するために内部回路部分の大きさに比べ、チップ
サイズが大型化する恐れがあり、パッド間隔の縮小化の
ためにはパッド接合部の縮小化が必要になる。
【０００３】また、金ボールの小型化のためには、接続
前の溶融ボール径及び接合後の圧着ボール径を小さくす
る必要がある。このため、キャピラリィの先端開口部
は、接合前の溶融ボール径に合わせて小さくしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、金ボールの径はパッケージの多ピン化に伴って小さ
くする必要があるが、接着後の圧着ボール径に一定の接
続強度が得られるボール径は８５μｍφ程度であり、こ
れより小径にすることは強度的に問題がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、パッケージの多
ピン化に対応しつつパッドの十分な接続強度を得ること
のできるキャピラリィを提供することにある。
【０００６】本発明の前記ならびに他の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【０００８】すなわち、ネイルヘッドワイヤボンディン
グに使用され、中心部にボンディングワイヤを挿通する
ための開口を有するキャピラリィであって、その先端部
の開口端を楕円形にしている。
【０００９】
【作用】上記した手段によれば、開口端が楕円形にされ
ているために、金ボールのワイヤ布線方向に対する歪み
率を布線方向に直交する方向（ピッチ方向）に比べて大
きくすることができ、直円の場合より大きな接着強度を
得ることができる。したがって、接着強度を確保しなが
らファインピッチ化を図ることができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明によるキャピラリィの一実施例
を示す底面図であり、図２は全体図を示す正面図、図３
は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図４は図１のＢ−Ｂ矢視断
面図である。
【００１１】図２に示すように、キャピラリィは、内部
が空洞にされた円筒状の本体部１と、その先端に形成さ
れた円錐状のヘッド部２から構成されている。ヘッド部
２の中心には、図１に示すように、ワイヤの引き出され
る開口３が形成され、その下端部には楕円形に楕円開口
４が加工されている。
【００１２】上記構成によるキャピラリィによってワイ
ヤボンディングを行った例が図５の平面図及び図６の正
面図であり、キャピラリィ先端が楕円形であるために、
ボンディングパッド５上に形成された金ボール６は、図
５のように楕円形状を成している。したがって、この狭
い幅の方向（短軸方向）にピン配列を定めることによ
り、ピンのピッチを狭くすることができる。なお、図５
及び図６において、７はボンディングワイヤであり、８
はチップである。
【００１３】このように、キャピラリィの開口部先端を
楕円形にしたことにより、得られる接合後の圧着ボール
径も楕円形になり、圧着ボールの長軸方向と短軸方向の
歪み率が異なり、長軸方向の歪み率が大きくなり、より
大きな接合強度を得ることができる。金ボールの接合の
信頼性は、接合強度によって推定可能であり、この接合
強度は金ボールの歪み率εに比例している。金ボールの
歪み率εは次式で表すことができる。
【００１４】ε＝２ｌn Ｄ／Ｄ0 （但し、Ｄ0 は接合前の溶融ボール径、Ｄは接合後の圧
着ボール径）上式より、必要な接合部の信頼性を確保し
つつ、接合ボール径を小さくするには、従来技術では限
界があり、最小ボール径としては８５μｍが限度と考え
られる。しかし、本発明によれば、金ボール６を楕円形
にでき、接合面積が小さくならないので、接合強度を低
下させることなく６０〜７０μｍピッチのボンディング
が可能になる。
【００１５】ところで、ボンディングパッドがチップ表
面の四辺の全てに配列されている場合、現状のワイヤボ
ンダではボンディングヘッド部が固定されており、直円
の金ボールに対しては直交する辺に対してボンディング
を行うことに支障はないが、本発明のようにキャピラリ
ィの開口部先端が楕円形である場合には、ボンディング
は方向性を持つために、そのままではボンディングを行
うことができない。そこで、フラットパッケージタイプ
に本発明を適用する場合には、ボンディングヘッド部分
を回転させ、或いは製品側を回転できるように構成を変
更する必要がある。また、サーマルヘッド用のＩＣチッ
プにおいては、現在のところ、パッド配置が方向性をも
っており、現在市販されているワイヤボンダによってパ
ッド接続部の微小化に対応できるようになっている。
【００１６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００１７】例えば、以上の説明においてはＬＳＩを例
にしたが、ＬＣＤ（液晶表示器）などのマルチチップを
採用した製品に広く本発明を適用することが可能であ
る。
【００１８】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００１９】すなわち、ネイルヘッドワイヤボンディン
グに使用され、中心部にボンディングワイヤを挿通する
ための開口を有するキャピラリィであって、その先端部
の開口端を楕円形にしたので、接着強度を確保しながら
ファインピッチ化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキャピラリィの一実施例を示す底
面図である。
【図２】本発明によるキャピラリィの全容を示す正面図
である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】本発明のキャピラリィによりワイヤボンディン
グを行った後の状態を示す平面図である。
【図６】図５における正面図である。
【符号の説明】
１ 本体部 ２ ヘッド部 ３ 開口 ４ 楕円開口 ５ ボンディングパッド ６ 金ボール ７ ボンディングワイヤ ８ チップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ネイルヘッドワイヤボンディングに使用
    され、中心部にボンディングワイヤを挿通するための開
    口を有するキャピラリィであって、その先端部の開口端
    を楕円形にしたことを特徴とするキャピラリィ。
  2. 【請求項２】 前記楕円形は、前記ボンディングワイヤ
    の布線方向に長軸側を配することを特徴とする請求項１
    記載のキャピラリィ。
JP3095507A 1991-04-25 1991-04-25 キャピラリィ Pending JPH05267382A (ja)

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JP3095507A JPH05267382A (ja) 1991-04-25 1991-04-25 キャピラリィ

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JP3095507A JPH05267382A (ja) 1991-04-25 1991-04-25 キャピラリィ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999033100A1 (fr) * 1997-12-19 1999-07-01 Toto Ltd. Capillaire de microcablage
WO2006090196A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Infineon Technologies Ag Rectangular bond pad and method of wire bonding the same with an elongated ball bond

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999033100A1 (fr) * 1997-12-19 1999-07-01 Toto Ltd. Capillaire de microcablage
US6325269B1 (en) 1997-12-19 2001-12-04 Toto Ltd. Wire bonding capillary
WO2006090196A1 (en) * 2005-02-23 2006-08-31 Infineon Technologies Ag Rectangular bond pad and method of wire bonding the same with an elongated ball bond

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