JPH0927501A - ボンディング用トーチ装置 - Google Patents

ボンディング用トーチ装置

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JPH0927501A
JPH0927501A JP7176108A JP17610895A JPH0927501A JP H0927501 A JPH0927501 A JP H0927501A JP 7176108 A JP7176108 A JP 7176108A JP 17610895 A JP17610895 A JP 17610895A JP H0927501 A JPH0927501 A JP H0927501A
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torch
supply pipe
shield gas
shield
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Takatoshi Arikawa
孝俊 有川
Hiroshi Murai
博 村井
Toshinori Kogashiwa
俊典 小柏
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Original Assignee
Tanaka Denshi Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半田ワイヤ先端をトーチ電極で放電、溶融して
接続用ボールを形成する際、不良品の発生頻度を大幅に
低減出来るボンディング用トーチ装置を提供する。 【解決手段】上部に開口部４を有すると共にシールドガ
ス進行方向出口５が開放されてなるシールドガス供給管
３と、この供給管３内に収納されるトーチ電極６とを備
え、該トーチ電極６は電極放電部６ａを保持する電極保
持腕７を、電極放電面６ｂ上を直進するシールドガスの
進路を阻害しない位置に設けると共に、電極放電部６ａ
が供給管３の内部で且つ開口部４から露出した状態で、
さらに電極放電部６ａの中心軸とガス供給管３の中心軸
のなす角度が１０度以内となるようにして配設される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣチップと基板
を半田バンプを用いて接続するに際して、半田ワイヤ先
端に良好なボンディング用ボールを形成することが出来
るボンディング用トーチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の組立て工程において、ＩＣ
チップと基板を金属突起（以下バンプという）を用いて
接続するワイヤレスボンディング方法が従来から知られ
ている。該方法の中で、ボンディングワイヤ下端をトー
チ電極を用いて放電、溶融して接続用ボールを形成し、
該ボールを圧着して形成した圧着品をバンプとして用い
る方法が、品質面、作業性の面から好まれ一般的に採用
されている。前記接続に用いるバンプ材料として半田、
金、パラジウム等があるが、この中で、半田材料は化学
的に不安定なため、放電による加熱でボール形成時に酸
化が生じ易い。このためこれを防止する方法として、不
活性ガス等のシールドガス雰囲気を用いて接続用ボール
を形成することが行なわれている。
【０００３】一般的には図４に示すように、キャピラリ
ー１１から導出するワイヤ１２の先端に向けてシールド
ガス供給管１３を設置し、トーチ電極１４先端の電極放
電部１４ａに向けて斜め上方からシールドガスを吹き付
け、トーチ電極１４とワイヤ１２の先端の領域を大気か
らシールドしている。次いでトーチ電極１４を用いてワ
イヤ１２の先端を放電、溶融し、接続用ボール１５を形
成する。次にアーム（回動装置）１６が回動することに
より、トーチ電極１４がキャピラリー１１の下方から側
方に退避する。接続用ボール１５の真下にはＩＣチップ
電極（図示せず）があり、キャピラリー１１を下降させ
てＩＣチップ電極上に接続用ボール１５を圧着する。次
にキャピラリー１１を上方に引き上げることにより、ボ
ール１５とワイヤ１２を切離しＩＣチップ電極上に形成
した圧着ボールを接続用バンプとして使用する。この
時、トーチ電極１４の形状としては、平板状のものが一
般的に用いられている。
【０００４】しかし乍ら、化学的に不安定な半田ワイヤ
を用いて接続用ボールを形成する場合、前記のような構
造では大気を巻き込むことを確実に防止することが困難
であることから、形成されたボールの球状性（真球度）
不良品の発生頻度が多いと共に、圧着に失敗する不圧着
やワイヤ偏心ボールが発生する等の不良品の発生頻度が
多いという欠点がある。ここで球状性とは、ボール直径
の最大値（大径）に対する最小値（小径）の比率（小径
／大径）が０．８以上のものが良好なボールとして求め
られており、０．８未満の不良品ボールの場合、圧着強
度が得られない原因としてその発生防止が求められてい
る。またワイヤ偏心ボールとは、図７に示すようにボー
ル１５の中心軸がワイヤ１２の軸から大きく外れて形成
されたボールであり、圧着強度が得られない原因として
その発生防止が求められている。これらの対応として大
気を巻き込むことを確実に防止することが考えられ、ボ
ールボンディングを行なう際のガスシールドを行う方法
として各種構造のものが提案されている。
【０００５】特開昭５８−１１１３３１号には図５に示
すように、放電トーチ１７を内部に有するガスシールド
管１８の一端を閉鎖すると共に、閉鎖端の近くの上側に
開口部１９を設けて、シールドガスが上側開口部１９か
ら排出するように配慮された構造のものが提案されてい
る。特開平７−３７９３０号には図６に示すように、放
電トーチ２０を内部に有し、上側に開口部２１を設けた
ガス管状部２２と、更にワイヤ１２の先端に向けてシー
ルドガスを供給するガス供給部２３を別に配設した構
造、即ち複数箇所からシールドガスを供給し、上側開口
部２１から排出する構造のものが提案されている。
【０００６】しかし乍ら、化学的に不安定な半田材料を
用いて接続用ボールを形成する際、図５、図６の構造の
ものは図４の構造のものに比べて、ボールの球状性不良
品の発生頻度の低減、及び、不圧着やワイヤ偏心ボール
の発生等の不良品の発生頻度の低減に一応の効果は得ら
れるものの、更なる改善が求められている。即ち、ボン
ディングワイヤとしてＰｂ、Ｓｎをベース金属とする所
謂半田線を用いた場合において、前記不良品発生頻度の
更なる低減を可能にする装置の開発が強く要求されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したよう
な従来事情に鑑みてなされたものであり、その目的とす
る処は、Ｐｂ、Ｓｎをベース金属とする所謂半田ワイヤ
を用いた場合において、該ワイヤ先端をトーチ電極を用
いて放電、溶融し接続用ボールを形成しても、ボールの
球状性不良品の発生頻度、及び、圧着に失敗する不圧着
やワイヤ偏心ボールが発生する等の不良品の発生頻度を
大幅に低減出来るボンディング用トーチ装置を提供する
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、不活性ガス等によるガスシールドを十分に行うと
共に、トーチ電極先端における電極放電部の真上の面に
おいて、シールドガスの流れに直進性を保持させるよう
にすることが前記課題に対して効果的であることを見出
し、本発明に至った。その要旨とするところは次の通り
である。即ち、本願第１発明（請求項１）のボンディン
グ用トーチ装置は、ＩＣチップと基板を半田バンプを用
いて接続するに際して、キャピラリーに挿通されたワイ
ヤの先端を放電、溶融させてボールを形成するボンディ
ング用トーチ装置において、上部に開口部を有し、シー
ルドガス進行方向出口が開放されてなるシールドガス供
給管と、該供給管内に収納されるトーチ電極とを備え、
該トーチ電極は電極放電部真上の面がその前後に遮蔽物
のない直進するガス進路上にあると共に、前記電極放電
部が前記シールドガス供給管の内部で開口部から露出し
た状態で、且つその中心軸とシールドガス供給管の中心
軸のなす角度が１０度以内となるようにして収納されて
いることを特徴とする。
【０００９】また、本願第２発明（請求項２）のボンデ
ィング用トーチ装置は、ＩＣチップと基板を半田バンプ
を用いて接続するに際して、キャピラリーに挿通された
ワイヤの先端を放電、溶融させてボールを形成するボン
ディング用トーチ装置において、シールドガス進行方向
出口が開放されてなるシールドガス供給管と、該供給管
のガス進行方向出口に配設されるトーチ電極とを備え、
該トーチ電極は電極放電部真上の面がその前後に遮蔽物
のない直進するガス進路上にあると共に、前記電極放電
部が前記シールドガス供給管のガス進行方向出口から露
出した状態で、且つその中心軸とシールドガス供給管の
中心軸のなす角度が１０度以内となるようにして配設さ
れていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】まず、本願発明を用いるボンディ
ング方法の概要について図１を参照して説明すれば、シ
ールドガス供給管３からシールドガスを供給しつつ、キ
ャピラリー１の下端からワイヤ２の先端を導出し、トー
チ電極６を用いて放電、溶融し接続用ボール８を形成す
る。次に回動装置９が回動することによりシールドガス
供給管３及びトーチ電極６がキャピラリー１の下方から
側方に退避する。接続用ボール８の真下にはＩＣチップ
電極（図示せず）があり、キャピラリー１を下降させて
ＩＣチップ電極上に接続用ボール８を圧着する。次いで
ワイヤ２をクランプした後キャピラリー１を上方に引き
上げることにより、圧着ボールとワイヤ２を切離し該圧
着ボールを接続用バンプとして使用する接続方法であ
る。
【００１１】次に、本願の第１発明について、図１を参
照して説明する。図１は本願第１発明（請求項１）に係
る装置の一例を示し、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は平
面図を表す。また図中の矢印はシールドガスの進行方向
を示す。本願の第１発明は上述したように、前記ボンデ
ィング方法に用いるトーチ装置において、上部に開口部
４を有すると共にシールドガス進行方向出口５が開放さ
れてなるシールドガス供給管３と、該供給管３内に収納
されるトーチ電極６とを備え、該トーチ電極６は、電極
放電部６ａ真上の面６ｂが該面６ｂの前後に遮蔽物のな
い直進するガス進路上にあると共に、該放電部６ａが前
記シールドガス供給管３の内部で且つ開口部４から露出
した状態で収納され、さらに電極放電部６ａの中心軸と
シールドガス供給管３の中心軸のなす角度が１０度以内
となるようにして配置されているものである。
【００１２】シールドガス供給管３は、接続用ボール８
を形成する際、トーチ電極６とワイヤ２の先端の領域を
大気からシールドするためのシールドガスを供給するた
めのもので、シールドガス進行方向を図中に矢印で示し
ている。シールドガス成分としては、ＡｒやＮ2 等の不
活性ガスを用いても良いが、１〜２０％のＨ2 等の還元
性ガスを含んだ不活性ガスを用いる方が好ましい。シー
ルドガス供給管３は、上部に開口部４を有している。該
開口部４は、ボール８形成の際にワイヤ２の先端をトー
チ電極６の近くに配置して放電すること、及び、ボール
８形成後にキャピラリー１を下降させる際トーチ電極６
及びガス供給管３を側方に回動退避させるために必要な
開口部である。またシールドガス供給管３は、シールド
ガス進行方向出口５が開放されている。本発明において
はシールドガスを直進させるように配慮することが必要
であり、このためシールドガス進行方向出口５が開放さ
れていることが必要である。シールドガス供給管３は、
シールドガス進行途中の上部に前記開口部４を有した構
造とすることが、本課題達成のために最も好ましい。
【００１３】トーチ電極６は、電極放電部６ａの真上の
面（電極放電面）６ｂがその前後に遮蔽物のない直進す
るガス進路上にあるように配設され、詳しくは、電極放
電部６ａを保持する電極保持腕７を、前記電極放電面６
ｂを直進するシールドガスの進路を阻害しない位置に設
ける。本例では（ｂ）図に示すように、電極放電部６ａ
を保持する電極保持腕７を、電極放電面６ｂ上を直進す
るシールドガスの進路の側方に設けて、電極放電面６ｂ
をその前後に遮蔽物のない直進するガス進路上に位置せ
しめている。即ち、電極放電部６ａ真上のシールドガス
は直進してきたシールドガスであることが必要であり、
該直進性を乱すような電極保持腕７の配置を避けること
が、本願の課題達成のために必要である。また、シール
ドガス直進方向に対して放電電極部６ａの平行度は１０
度以内であることが必要である。該平行度を実現するた
めには、放電電極部６ａの中心軸とシールドガス供給管
３の中心軸のなす角度が１０度以内となるように、トー
チ電極６をガス供給管３内に配設する。前記平行度は５
度以内であることが本課題に対して好ましく、０度であ
ることが最も好ましい。このようなトーチ電極の構成と
することで、ボールの球状性不良品の発生頻度、及び、
圧着に失敗する不圧着やワイヤ偏心ボールが発生する等
の不良品の発生頻度を大幅に低減することが出来る。こ
のような優れた効果が得られる理由は明らかではない
が、ボール形成部におけるシールドガスが直線的に流れ
て流路が乱れることなくスムーズであることが外気の巻
き込みを防止して、本願の課題に対して優れた効果が得
られたものと考えられる。
【００１４】トーチ電極６はシールドガス供給管３に取
り付けられる。シールドガス供給管３に対するトーチ電
極６の取り付けは、トーチ電極６がガス供給管３の内部
で且つ開口部４から露出した状態に収納され、さらにト
ーチ電極６の中心軸とガス供給管３の中心軸のなす角度
が１０度以内となるよう配設することが必要である。前
記角度は５度以内であることが好ましく、さらにトーチ
電極６の中心軸とシールドガス供給管３の中心軸が平行
であること、即ち両中心軸のなす角度が０度であること
が最も好ましい。また、トーチ電極６の先端部６ｃ方向
はシールドガス進行方向と同じ方向でも、対向する方向
でも良いが、対向する方向に配設する方が好ましい。該
対向方向の時、本願の課題に対して一段と優れた効果を
奏する。図１においては対向する方向の配設例を示す。
【００１５】シールドガス供給管３には該供給管３を回
動させるための回動装置９を設ける。そうして、放電し
てボール８を形成する時は図１（ａ）に示すように、ガ
ス供給管３の上部開口部４にキャピラリー１を収納し、
且つトーチ電極６がキャピラリー１下方にあるようにガ
ス供給管３とトーチ電極６を位置せしめ、ボール８形成
後に該ボール８をＩＣチップ上に圧着する時は、回動装
置９を用いてガス供給管３とトーチ電極６をキャピラリ
ー１の下方から側方に回動退避させるよう構成する。
【００１６】次に、本願の第２発明について、図２を参
照して説明する。図２は本願第２発明（請求項２）に係
る装置の一例を示し、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は平
面図を表す。また図中の矢印はシールドガスの進行方向
を示す。本願の第２発明は上述したように、上記ボンデ
ィング方法に用いるトーチ装置において、シールドガス
進行方向出口５が開放されてなるシールドガス供給管３
と、該供給管３のガス進行方向出口５に配設されるトー
チ電極６とを備え、該トーチ電極６は、電極放電部６ａ
真上の面６ｂが該面６ｂの前後に遮蔽物のない直進する
ガス進路上にあると共に、該放電部６ａが前記シールド
ガス供給管３のガス進行方向出口５から露出した状態
で、且つ電極放電部６ａの中心軸とシールドガス供給管
３の中心軸のなす角度が１０度以内となるようにして配
設されているものである。第１発明と異なるところは、
トーチ電極６が、シールドガス供給管３のガス進行方向
出口５から露出した状態で配設されていることである。
このような配置にすることにより、ガス供給管３が開口
部４を有していない場合においても、本願の課題を達成
することが出来る。
【００１７】以下、第１発明と重複する部分は説明を省
略し、第２発明の要部について説明すれば、シールドガ
ス供給管３は上部開口部４を備えておらず、またトーチ
電極６は、その電極放電部６ａがシールドガス供給管３
のガス進行方向出口５から露出した状態になるよう配設
される。
【００１８】即ち、図２に示す例において、トーチ電極
６は、その電極放電部６ａがガス供給管３のガス進行方
向出口５から露出し、さらに第１発明と同様に、電極放
電部６ａの真上の面（電極放電面）６ｂがその前後に遮
蔽物のない直進するガス進路上にあるように配設され、
且つ電極放電部６ａの中心軸とガス供給管３の中心軸の
なす角度が１０度以内となるよう、ガス供給管３に取り
付けられる。前記角度は５度以内であることが好まし
く、０度であることが最も好ましい。
【００１９】また第２発明においても、トーチ電極６の
先端部６ｃ方向はシールドガス進行方向と同じ方向で
も、対向する方向でも良いが、対向する方向に配設する
方が好ましい。図２においては同じ方向の配設例を示す
が、対向する方向に配設する場合は図示しないが、回動
装置９をガス供給管３におけるガス進行方向出口５の前
方（図２においてキャピラリー１の右側）に設け、この
回動装置９によりトーチ電極６を支持し、ボール８を形
成する時はキャピラリー１下方に来るようにトーチ電極
６を位置せしめ、ボール８形成後に該ボール８をＩＣチ
ップ上に圧着する時は、トーチ電極６をキャピラリー１
の下方から側方に回動退避させるよう構成する。
【００２０】而して、本願第１発明及び第２発明におい
て以上のような構成にすることにより、Ｐｂ、Ｓｎをベ
ース金属とする所謂半田線を用いた場合において、ワイ
ヤ先端をトーチ電極を用いて放電、溶融し接続用ボール
を形成しても、ボールの球状性不良品の発生頻度、及
び、圧着に失敗する不圧着やワイヤ偏心ボールが発生す
る等の不良品の発生頻度を大幅に低減出来る。本発明の
構成にすることによりこのような優れた効果を有する理
由は明らかではないが、従来用いられているシールドガ
スの流路が主体的に直角に曲がったり、複数のガス供給
源を用いてガス流路に乱流を生じたりする装置であるこ
とに対して、本発明ではトーチ電極の電極放電面上を直
進するシールドガスの進路を阻害する遮蔽物のない構造
であること、及びシールドガスの流れがガス進行方向に
対して直進する方向であることが、シールドガスの流れ
を確実に安定させて、ボールの球状性不良、不圧着やワ
イヤ偏心ボール生成等の不良の発生頻度を大幅に低減出
来るという優れた効果を奏することが出来ると考えられ
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。 （実施例１）５重量％Ｓｎ−Ｐｂ組成の半田を溶解し、
回転している円筒ドラム内の水槽中で急冷凝固させ、直
径０．３ｍｍの素線を得て、これを直径０．０４ｍｍ迄
伸線加工して半田ワイヤを製造した。この半田ワイヤを
用いて、図１に示すトーチ装置を用いて次の通り接続用
ボール８の形成及び該ボール８によるボンディング試験
を行った。トーチ電極６として、電極放電部６ａ真上の
面６ｂを通過する直進ガス進路上に遮蔽物を避けるよう
に、電極保持腕７を前記直進ガス進路の側方に設けたも
のを用いた。トーチ電極６の位置は、シールドガス供給
管３の上部開口部４に露出させた位置とし、トーチ電極
６とガス供給管３の両中心軸のなす角度が０度となるよ
うにした。シールドガスとして１０容量％のＨ2 を含ん
だＡｒガスを矢印方向から供給し、トーチ電極６の先端
部７方向はシールドガス進行方向と対向する方向とし
た。
【００２２】このような構造にして、シールドガス供給
管３の開口部４内に位置せしめたキャピラリー１の下端
からワイヤ２を導出し、その先端を放電、溶融し接続用
ボール８を形成した。次いで回動装置９を回動させて、
シールドガス供給管３とトーチ電極６を側方に退避さ
せ、その後キャピラリー１を下降させて下方のＩＣチッ
プ電極（図示せず）上にボール８をボンディングした。
ボンディング条件は０．８Ｗ出力の超音波を併用し、５
０ｇの荷重で３０ミリ秒加圧した。このようにして２０
万ボンドのボンディングを行い、ボールの球状性不良品
の発生個数、不圧着とワイヤ偏心ボールの発生個数を測
定した。
【００２３】ボールの球状性（真球度）は形成されたボ
ールを顕微鏡で観察し、直径の最大値（大径）に対する
最小値（小径）の比率（小径／大径）が０．８以上のも
のを良好、０．８未満のものを不良品とした。不圧着発
生個数はボンディグ後、接続部を顕微鏡で観察して不圧
着個数をカウントした。ワイヤ偏心ボール発生個数はボ
ンディング後のワイヤ偏心個数と対応しているため、ボ
ンディング後のワイヤ偏心を顕微鏡で観察して不良個数
をカウントした。具体的にはボンディング後の圧着径を
４等分して両端１／４部位にワイヤ中心がある時ワイヤ
偏心ボールによる不良とした。本試験に用いた半田材
料、電極放電部の真上を通過する直進ガス進路上に対す
る電極保持腕の有無，トーチ電極位置，ガス進行方向と
トーチ電極先端部方向の関係，ガス進行方向に対する放
電電極面の平行度（ガス供給管とトーチ電極の中心軸角
度）等のトーチ装置の特徴、該装置を示す図面番号、及
び不良個数の測定結果等を表１〜表３に示す。
【００２４】（実施例２〜１３）試験に用いた半田材
料、トーチ装置の特徴、該装置を示す図面番号等を表中
記載のようにしたこと以外は、実施例１と同様にして試
験を行った。その試験条件と測定結果を表１〜表３に示
す。
【００２５】（比較例１）図３に示すように、電極放電
部６ａを保持する電極保持腕７が、電極放電面６ｂ上を
直進するシールドガスの進路を阻害する位置に設けられ
ているトーチ装置を用いたこと以外は、実施例１と同様
にして試験を行った。その試験条件と測定結果を表１〜
表３に示す。
【００２６】（比較例２）ガス供給管とトーチ電極の中
心軸角度が２０度であること以外は実施例１と同様にし
て試験を行った。その試験条件と測定結果を表１〜表３
に示す。
【００２７】（比較例３〜５）試験に用いた半田材料を
表中記載のものとし、且つ表中記載のように図５〜６に
示す装置を用いてボンディング試験を行った。ワイヤ外
径、シールドガスは実施例１と同様にした。その試験条
件と測定結果を表１〜表３に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】以上の測定結果から、従来提案されている
シールドガス供給装置（図３〜６）と対比して、本発明
の構成（図１〜２）になるトーチ装置とすることによ
り、本願課題に対して優れた効果を有することが判る。
即ち、本願のトーチ装置の構造が、電極放電部の真上の
面がその前後に遮蔽物のない直進するガス進路上にある
ように配設されていることにより、本願の課題に対して
優れた効果を有するものである。この理由は明らかでは
ないが、電極放電部真上の面に直進性の良いシールドガ
スを供給することにより、ボール形成部におけるガスの
流れをより確実に安定にしつつ、大気の巻き込みを防止
出来るためにこのような優れた効果を生じていると考え
られる。
【００３２】またその中でも、トーチ電極の先端部方向
とシールドガス進行方向は、同方向より対向方向である
方が優れた効果を示す（実施例４〜６、１０〜１２と対
比した実施例１〜３、７〜９から）ため、対向方向で用
いることが好ましいことが判る。このように対向方向で
用いる方が優れた効果を有する理由は、対向方向である
方が、ボール形成部におけるガスの流れを安定にしつ
つ、大気の巻き込みを防止出来る効果が大きいために、
このような優れた効果を生じていると考えられる。
【００３３】さらにその中でも、シールドガス供給管と
トーチ電極の両中心軸のなす角度が５度以内であると、
更に優れた効果を示す（実施例３、６、９、１２と対比
した実施例１〜２、４〜５、７〜８、１０〜１１から）
ため、前記角度が５度以内で用いることが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本願発明は、シール
ドガス供給管から供給されるシールドガスでトーチ電極
とワイヤの先端領域を大気からシールドしつつ、キャピ
ラリー下端から導出したワイヤ先端を、トーチ電極で放
電、溶融して接続用ボールを形成するボンディングトー
チ装置において、第１発明にあっては、上記シールドガ
ス供給管は上部に開口部を有すると共にシールドガス進
行方向出口を開放し、トーチ電極は電極放電部真上の面
がその前後に遮蔽物のない直進するガス進路上にあると
共に電極放電部がシールドガス供給管の内部で且つ開口
部から露出した状態で収納され、さらにトーチ電極の中
心軸とシールドガス供給管の中心軸のなす角度が１０度
以内となるようトーチ電極を配設し、第２発明にあって
は、上記シールドガス供給管はシールドガス進行方向出
口を開放し、トーチ電極は電極放電部真上の面がその前
後に遮蔽物のない直進するガス進路上にあると共に電極
放電部がシールドガス供給管のガス進行方向出口から露
出した状態で、且つトーチ電極中心軸とシールドガス供
給管の中心軸のなす角度が１０度以内となるよう配設さ
れた新規な構成を採用する。よって、従来のトーチ装置
がシールドガスの流路を主体的に直角に曲げたり、複数
のガス供給源を用いてガス流路に乱流を生じさせる構造
であることに対し、本発明では、トーチ電極の電極放電
面上を直進するシールドガスの進路を阻害する遮蔽物の
ない構造であること及びシールドガスの流れがガス進行
方向に対して直進する方向であるためシールドガスの流
れを確実に安定させることができ、Ｐｂ、Ｓｎをベース
金属とする化学的に不安定な半田ワイヤの先端をトーチ
電極で放電、溶融して接続用ボールを形成した場合、ボ
ールの球状性不良品の発生頻度、圧着に失敗する不圧着
やワイヤ偏心ボールが発生する等の不良品の発生頻度を
大幅に低減することが出来る。従って、ＩＣチップと基
板を半田バンプを用いて接続する際に、半田ワイヤ先端
に良好なボンディング用ボールを形成し得る装置として
好適に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願第１発明に係るトーチ装置の一例の概略
を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はキャピラリーを省略
した平面図である。
【図２】 本願第２発明に係るトーチ装置の一例の概略
を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はキャピラリーを省略
した平面図である。
【図３】 トーチ電極の電極放電部を保持する電極保持
腕が、電極放電面上を直進するシールドガスの進路を阻
害する位置にあるトーチ装置の一例を示し、（ａ）は側
面図、（ｂ）はキャピラリーを省略した平面図である。
【図４】 従来のトーチ装置を示す概略図。
【図５】 従来のトーチ装置を示す概略図。
【図６】 従来のトーチ装置を示す概略図。
【図７】 ワイヤ偏心ボールの概略図。
【符号の説明】
１：キャピラリー ２：ワイヤ ３：シールドガス供給管 ４：開口部 ５：シールドガス進行方向出口 ６：トーチ電極 ６ａ：電極放電部 ６ｂ：電極放電部真上の面（電極放電面） ６ｃ：先端部 ７：電極保持腕 ８：接続用ボール ９：回動装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＣチップと基板を半田バンプを用いて
    接続するに際して、キャピラリーに挿通されたワイヤの
    先端を放電、溶融させてボールを形成するボンディング
    用トーチ装置において、上部に開口部を有し、シールド
    ガス進行方向出口が開放されてなるシールドガス供給管
    と、該供給管内に収納されるトーチ電極とを備え、該ト
    ーチ電極は電極放電部真上の面がその前後に遮蔽物のな
    い直進するガス進路上にあると共に、前記電極放電部が
    前記シールドガス供給管の内部で開口部から露出した状
    態で、且つその中心軸とシールドガス供給管の中心軸の
    なす角度が１０度以内となるようにして収納されている
    ことを特徴とするボンディング用トーチ装置。
  2. 【請求項２】 ＩＣチップと基板を半田バンプを用いて
    接続するに際して、キャピラリーに挿通されたワイヤの
    先端を放電、溶融させてボールを形成するボンディング
    用トーチ装置において、シールドガス進行方向出口が開
    放されてなるシールドガス供給管と、該供給管のガス進
    行方向出口に配設されるトーチ電極とを備え、該トーチ
    電極は電極放電部真上の面がその前後に遮蔽物のない直
    進するガス進路上にあると共に、前記電極放電部が前記
    シールドガス供給管のガス進行方向出口から露出した状
    態で、且つその中心軸とシールドガス供給管の中心軸の
    なす角度が１０度以内となるようにして配設されている
    ことを特徴とするボンディング用トーチ装置。
JP7176108A 1995-07-12 1995-07-12 ボンディング用トーチ装置 Pending JPH0927501A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455785B1 (en) 1998-10-28 2002-09-24 International Business Machines Corporation Bump connection with stacked metal balls
US7021521B2 (en) 1998-10-28 2006-04-04 International Business Machines Corporation Bump connection and method and apparatus for forming said connection

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