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1. ボンディングは、キャピラリーに ワイヤーを通して始まります。 2. 放電(EFO) によりイニシャルボー ルが作られます。(またはフリーエアー ボールとも呼ぶ) 3. キャピラリーのチャンファー (CD) 内に、イニシャルボールを抱え て、キャピラリーが降下します。 4. 荷重、超音波の振動が一定時間加 えられ、ボールボンドが作られます。 5. キャピラリーが移動し、ルー プが作られます。 6. 荷重、超音波の振動が一定時 間加えられ、セカンドボンドが作 られます。 7. クランプが開いたまま、一定の 高さまでキャピラリーが上昇します。 8. クランプを閉め、ワイヤーをクレセン ト(三日月)の部分で一定の長さのテール と呼ばれる部分を残して引きちぎり、セカ ンドボンド(ステッチボンド)が作られます。 9. ワイヤーが出ている部分が テールの長さになります。 10. 放電(EFO)により、ふたたび イニシャルボールが作成されます。 プルテストで望ましい破断モード ・中央部での破断 ・ボールネック部での破断 (加熱により金粒度の大きい部分) ・セカンドボンドネック部での破断 望ましくない破断モード ・ステッチ剥がれ ・ボール剥がれ

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先端径 “T”値

キャピラリーの先端径“T”値は、一般的には可能な限 り大きく取ります。大きな“T”値によりセカンドボンド (2nd) が大きくなり、接合面積を大きく確保出来ます。 もっとも一般的なキャピラリーで、金線径を 25 μ m から 33 μ m を使用する場合、“T”値は、140 μ m から 229 μ m です。 金線径 20 μ m 以下で狭ピッチ対応では、“T”値は、100 μ m 以下となります。ファインピッチ対応では、“T”値は、 76 μ m 以下が要求されます。(ファインピッチボンディン グの項をご参照ください。)多様なパッドピッチ、パッケー ジ形状等の要求に対して、クアーズテック/ガイザーでは、 幅広く多くの“T”値のキャピラリーを取りそろえています。 図 3“T”値 “T”

の主な役割

1. セカンドボンドの長さを決める。 2. ホール径、チャンファー径(CD)、フェースアングル、 アウトサイドラディアス(OR) 等先端形状の仕様を含む。 3. ファインピッチやパッケージ形状により小さな“T”値 が要求される。 一本のキャピラリーは、管理される2つの仕様値がありま す。一つは、大きな数値で管理される外観の仕様で、シャ ンク、後部ホール、コーンで、他の一つは、微細な数値で 管理されるキャピラリー先端の仕様です。 現状では、キャピラリーの直径が 1/16 インチ (1.58mm) で , 長さが 0.437 インチ (11.1mm) と 0.375 インチ (9.52mm) が主に使用されます。一部のボンダーでは、0.625 インチ や (15.88mm),0.750 インチ (19.05mm) も使用されています。 図1 外観の仕様は、大きな数値で管理されます。 1. シャンク径(SD) 2. ツールの長さ (L) 3. コーン角 4. 後部ホール 通常、コーン角30°と20°が主に使用されますが、パッ ドの間隔(ピッチ)が狭くなると、コーン角20°が多く使 用される傾向にあります。 更にパッドピッチが狭くなれ ば、コーン角15°も使用されますが、15°コーンは、超音波 伝達(損失)の問題が発生します。 更に狭ピッチのボンディングには、ボトルネック形状の キャピラリーが使用されます。 現在使用されているボトルネックのキャピラリーの多く は、ボトルネック部の角度が10°又は5°で、ボトルネッ クの高さが、0.006 インチ (150 μ m)から、0.015(380 μ m) の アングルボトルネックです。アングルボトルネックの ボトル部の高さと角度は、要求されるパッドピッチとルー プの高さで決定されます。(詳細は、ファインピッチの項 をご参照ください。) 図2 先端の仕様は、微細な数値で管理されます。 1. 先端寸法(T) 2. ホール径(H) 3. チャンファー径(CD または、B) 4. インサイドチャンファー(IC) 5. チャンファー角(IC 角) 6. フェイス角(平坦 0°も含む ) 7. アウトサイドラディアス(OR)

キャピラリーの基本設計

(寸法について)

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先端仕上げ

図8 ポリッシュ仕上げ “P” ポリッシュ仕上げの主な特徴 1.マット仕上げに比べ、汚れが付きにくいため キャピラリーの寿命が長くなります。 2.キャピラリーとワイヤー間の機械的なカップリング は、マット仕上げより弱い。 良好な金属面で、接合性の良いボンディング条件では、 ポリッシュ仕上げを推奨します。ポリッシュ仕上げは、マッ ト仕上げよりも汚れの付着が少なくなり、ツールの寿命が 長くなります。 “T”値の選定が、セカンドボンドの大きさを決めるもっ とも大きな要因です。“T”値が大きくなるほどセカンド ボンドは大きくなり、接合面積が増え、概ね接合強度が増 えます。 “T”値が小さくなるほど、セカンドボンドが小さくなり、 接合面積が小さくなりますが、小さなパッドや狭ピッチの 制約により、“T”値を小さくする必要があります。 図5. 左のセカンドボンドは、T =229 μでボンディン グされたもので、右のセカンドボンドは、T =150 μでボン ディングされたものです。大きな“T”値のキャピラリー では、長いセカンドボンドとなり、このため大面積で良好 な金属間接合が得られます。 図6 同一のキャピラリーでも超音波の振動の方向に よってセカンドボンドの幅と長さが違う場合があります。 この傾向は、多くのワイヤーボンダーや超音波トランス デューサに共通して起こりますが、両方向とも十分なボン ディング強度が得られれば問題はありません。 図 4 標準キャピラリーの“T”値 図7 ガイザーマット仕上げ “GM” マット仕上げの主な特徴 1.マット仕上げは、キャピラリーとワイヤー間の機械的 なカップリングが良く接合強度が上がるため、セカンドボ ンディングでツールからワイヤーに超音波のエネルギーを 最大の効率で伝達したい場合に選ばれます。 2.欠点としては、ポリッシュ(研磨)仕上げに比べ汚れ が付きやすい。

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マニュアルボンダーや半自動のボンダーが使用されるハイ ブリッド部品やディスクリート部品では、ワイヤー径に対 して大きめのホール径が選定されます。例えば、ボンディ ングスピード、ボンディング精度、作業者の習熟度、ルー プの長さ、ループの形状、ボールのサイズ、パッドのサイ ズ、パッドの形状、ワイヤーの堅さ、ワイヤーの引張特性 を考慮してホール径を選定します。次の表は、一般的なワ イヤー径に対するホール径への目安です。 図 10 後部からのライトでホールを観察

ホール径

図 11 ホール径(H) キャピラリーのホール径は、使用されるワイヤー径とボ ンディング装置の種類とボンディングの目的により決定さ れます。例えば、マニュアルボンダーと全自動ボンダー、 ハイブリッドのボンディング、バンプボンディング等、全 て異なる比率のワイヤー径対ホール径が選定されます。通 常 25 μ m か 33 μ m のワイヤーには、13 μ m から 20 μ m 大 きめのホール径を選定します。この組み合わせのホール径 から形成されるボールサイズ、ループ形状、ワイヤーの通 りが良好なボンディングとして一般的に採用されています。 図 9 標準的なキャピラリーのホール径(H)

H

不適当なホールサイズにより発生する問題 1. ワイヤーの引っ掛かり、ワイヤーの傷 2. ループ形状不良 3. ボールサイズ、ボール形状が不安定 4. ワイヤーの詰まり 5. ボールがチャンファー内に飲み込まれる マニュアルボンダー、半自動ボンダー キャピラリーホール径 推奨ガイド ワイヤー径 in./ μ m ホール径 in/ μ m 0.0008/20 0.0012/30 から .00015/38 0.0009/23 0.0013/33 から 0.0017/43 0.0010/25 0.0014/36 から 0.0018/46 0.0012/30 0.0016/41 から 0.0020/51 0.00125/32 0.0016/41 から 0.0020/51 0.0013/33 0.0017/43 から 0.0021/53 全自動ボンダでは、一般的にワイヤー径に対して小さめの ホール径を選定します。 全自動ボンダー、高速ボンダー キャピラリーホール径 推奨ガイド ワイヤー径 in./ μ m ホール径 in/ μ m 0.0008/20 0.0012/30 から 0.0014/36 0.0009/23 0.0013/33 から 0.0015/38 0.0010/25 0.0014/36 から 0.0016/41 0.0012/30 0.0015/38 から 0.0017/43 0.00125/32 0.0015/38 から 0.0018/46 0.0013/33 0.0017/43 から 0.0020/51 マニュアルボンダーや半自動ボンダーでも、ファインピッ チボンディングやバンプボンディングでは、ワイヤー径に 対して小さめのホール径を選定します。 半自動ボンダー ファインピッチ キャピラリーホール径 推奨ガイド ワイヤー径 in./ μ m ホール径 in/ μ m 0.0008/20 0.0010/25 から 0.0013/33 0.0009/23 0.0011/28 から 0.0014/36 0.0010/25 0.0013/33 から 0.0016/41 0.0011/28 0.0014/36 から 0.0016/41 0.0012/30 0.0015/38 から 0.0017/43 0.00125/32 0.0015/38 から 0.0018/46 0.0013/33 0.0017/43 から 0.0021/53

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図 9 標準的なキャピラリーのチャンファー径(CD/B) 図 10 チャンファー径(CD/B) “CD”(B)寸法の主な働き 1.イニシャルボールをつかむための容積 2.ボンディング中に、ボールに下方向と横方向に 機械的な力を与える 3.ボールの大きさと形状を決める 4.ルーピングでのワイヤーの通りをスムーズにする 図 11 IC角が90度の場合、ボールに加える下方向の力 F1 と横方向の力 F2 が同じになります。 全自動でハイスピードファインピッチボンダーでは、全く 新しい基準でホール径を選定します。例えば、極端な狭ピッ チ、細線ワイヤーの使用、小さなパッドサイズ、小さなボー ル径を考慮に入れてホール径が選定されますので、下記表 のようにワイヤー径とホール径の比率が非常に小さくなり ます。 全自動ボンダー、高速ボンダー ファインピッチキャピラリーホール径 推奨ガイド ワイヤー径 in./ μ m ホール径 in/ μ m 0.0006/15 0.00075/19 から 0.0009/23 0.0007/18 0.00085/22 から 0.0010/25 0.0008/20 0.00095/24 から 0.0011/28 0.0009/23 0.00105/27 から 0.0012/30 0.0010/25 0.00125/32 から 0.0014/36 0.0011/28 0.0013/33 から 0.0015/38 0.0012/30 0.0014/36 から 0.0016/41 0.00125/32 0.0015/38 から 0.0017/43 0.0013/33 0.0017/43 から 0.0021/53

インサイドチャンファーの設計

“IC”と“CD”(又はB) インサイドチャンファーの仕様は、次の三つのパラメー ターで決定されます。 1.ボールを作るチャンファー径(CD又は、B) 2.インサイドチャンファー角(ICアングル) ・シングルIC ・ダブルIC ・ブレンドIC(BLIC)或いは インサイドラディアス(IR) 3.インサイドチャンファーの大きさ(IC) 上記三つのパラメーターがそのキャピラリーの持つボー ルボンディング(1st ボンド)の特性を決定しますが、又、 2nd ボンドにも影響します。チャンファー径(CD)は、ホー ル部を面取りした外径で、イニシャルボールを抱え込み、 ボールボンド(1st)を形成します。“CD”寸法を決め る要因としましては、ホール径とワイヤー径、イニシャル ボールの大きさ、パッドサイズ、ボールのつぶれ幅等が考 えられます。 ボールのつぶれ幅は、“CD”寸法の1.2 倍程度を目安にします。イニシャルボールの大きさとIC の角度もボールのつぶれ幅に影響を与えます。

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図 14 標準的なキャピラリーのIC値 図 12 IC角が120度の場合、90度のIC 角よりも 下方向に加わる力 F1 が強くなります。この強くかかる力は ボールボンドとセカンドボンドのテールボンドの両方に作 用します。

IC角の違いによるボンディングへの影響

1. 120度の場合 ボールを下に強く押しつぶす力が一番強い。また、セカン ドボンド時のワイヤー切れが減少します。ピッチ間隔が広 い製品や接合性が悪い製品に推奨。 2. 100度の場合 フリーエアーボール抱え込み容積を最大にすることが出来 ます。そしてボールのつぶれ径が安定します。小さなチャ ンファー角よりセカンドボンドでのワイヤー切れが少なく なり、下方向への力が強くなるためボールボンドの合金化 を促進します。 3. 90度の場合 面取りが深いため、120度のIC角よりも高さがあり、 小さいボールを作る。ファインピッチボンディングや高周 波ボンディングに推奨。 4. 70度の場合 もっとも小さいボールが作れます。ただし、セカンドボン ドでワイヤー切れが起きやすい。また、下方向にかかる力 が弱いためボールのシェア強度が弱くなります。ボールの シェア強度を上げるためには十分な超音波エネルギーが必 要です。 以上は、チャンファー径(CD或いはB)の基本的な機 能について説明しましたが、次にインサイドチャンファー の IC角及び、ICの寸法について説明します。 IC値は、チャンファー径(CD値)からホール径(H 値)を引いた値の1/2で、その寸法の角度を持った面取 り(チャンファー)がホールの周りを囲んでいます。IC 値とチャンファー径の関係は、次の図のような数式で表す ことが出来ます。 図 13 インサイドチャンファー 寸法 32 μ m の大きなワイヤーを使用するハイブリットやディ スクリート部品へのボンディングでは、一般的にはIC値 25 μ m までの大きなICを持つキャピラリーが使用され ます。 一般的な 25 μ m ワイヤーを使用したボンディングや小さ なボールを狙ったボンディングでは、IC値は、15 μ m から 8 μ m が使用されます。ファインピッチボンディン グでは、10 μ m から 4 μ m が使用されますが、最近では、 極ファインピッチ用として IC 値 2.5 μ m も要求されるよ うになりました。 最も基本的なICは、シングルICですが、ここではワ イヤーの通りを良くし、ルーピング性を良くし、高速ボン ダーに適した、90度角と120度角で、それぞれ内部に 50度と80度の2重の角度を持ったダブルICについて 次の図で説明します。クアーズテック/ガイザーでは、特 に指示のない場合は、ダブルICが標準です。最近のファ インピッチ用キャピラリーでは、小ボール化のため、又は、 制作上の制限のためシングルチャンファーが要求されるこ ともあります。更に、低ループ、高ループ、長ループのた めにはダブルICを丸めたラディアスIC(IR)が使用 されます。

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図 15 90゜ダブルチャンファーは、上図に示すよう に、90゜と50゜の2つの角度を持っています。内側の 50゜の角度で、ホールへの接続がスムーズになり、ルー ピングが改善されます。90゜の角度では、背の高い、コ ンパクトなボールボンドが形成でき、良好なテーリングが 得られます。 クアーズテック/ガイザーの標準品は、すべてダブルチャ ンファーになっています。 図 16 120゜ダブルチャンファーのキャピラリーは、 上図に示すように、120゜と80゜の2つの角度を持っ ています。内側の80゜の角度によって、ホールへの接続 がスムーズになりルーピングが改善されます。120゜の 角度によって、強いテールボンドとシェア強度の強いボー ルの形成が可能になります。 クアーズテック/ガイザーの標準品は、すべてダブルチャ ンファーになっています。 図 17 ラディアスIC(IR)は、ワイヤーの引っ掛かり を防ぎます。特に120゜ラディアスICは、ルーピング 特性とワイヤーのコントロール性が格段に向上します。ラ ディアスタイプは、高速、低ループ、長ループ、スパイダー レッグ(クモの足状)などのボンディングに適しています。

IC 角度とボンダビリティーの関係

IC角はボールボンドの形状や安定性に影響を与えます。 90°と120°のIC角度の違いは、形成されるボール の大きさと形状からも識別することが出来ます。90°の チャンファー(IC)は、120°の IC に比べて、ボール の潰れが小さくなります。ボールサイズ(大きさ)のコン トロールに関する要求とファインピッチボンディングの増 加により、90°やより小さいIC角の使用が多くなって きました。 IC(チャンファー角)が小さい場合の欠点としては、シェ ア強度が弱くなり、ボールの合金化の比率が低くなる傾向 があることです。また、ボンドパッドのダメージの発生の 可能性も高くなります。チャンファー角(IC角)が小さ い方がボールの潰れを小さくできる理由はチャンファー面 に対して垂直方向の力 (Fy) が小さくなるからです。 Fy の力が小さくなれば、金ボールがICから外に押し出 される量が少なくなり、IC内部に押し上げられる量が多 くなります。Fy の力が減少すると同時にチャンファー角と フェイス角の接点に向かう力 Fx が増加します。この Fx は、 ボンディングパッドの内部にダメージを与える恐れがあり ます。

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SA = IC の表面積 F = 加重 (gr) P = IC 表面に加わる力(μ㎡当たり) m = IC2 +h2 h = Tan θ x [(D-d)/2] θ = ICA/2 D = B(又は、CD 径) d = ホール径(H) IC = (D-d)/2 従って SA = ( π /2) x m x ( D+d ) P = F/SA IC 角90°(θ = 90° /2 ), D = 35.56µm ,d = 22.86µm の場合 SA = 291.996µm2 となり、 加重 F = 25 grams,IC の表面積 SA = 291.996µm2 の場合 P = 0.0086 gm/µm2 となります。 IC 表面に加わる力の配分は下記の数式で求めることが出来 ます。 90度IC 100度IC 110度IC 同じ計算式でIC角度120度の場合、Fx が減少し、Fy が増加します。 インサイドチャンファー120度の場合、 Fy= 21.65g Fx= 12.49g となります。 インサイドチャンファー角が70度の場合、 Fy= 14.35g Fx= 20.48g となります。 IC角70度の説明からも解るように、IC角が小さく なると Fx は最初に与えられた F の力に近づき、ボールに 加わる Fy は、極端に小さくなります。従って、ボールの 合金化の度合いは小さくなります。 図 19 ボール形状の均一性の比較 図 20 ボールの合金化の度合いの比較 図 18 90度のチャンファー表面に加わる力 Px = P x Cos θ と Py = P x Sin θ 例えば P = 0.086 gm/µm2 、θ = 90° /2 とした場合、 Px = 0.00608 gm/µm2 Py = 0.00608 gm/µm2 となり 次の式により P = F/SA Fx = Px x SA Fy = Py x SA 従って Fx = 17.75 grams Fy = 17.75 grams となります。 この計算が示すように、90度のチャンファーが使用され る場合の力の配分は均等になります。この均等な力の配分 により、小ボールを安定して作製する要求と接合面積を増 やす要求の両方に対応することが出来ます。しかし、この 二つの要求に同時に対応することはできません。 IC角を僅かに大きくすることにより、ボールの形状を 大幅に変えずに合金化を強めることができます。そのよう な改良の一例として、ファインピッチボンディング等には、 IC角100度をお勧めします。IC角100度は、接合 面積を増やし、ボール形状のばらつきを小さくして、安定 したボールを作製することが出来ます。 下のグラフは、90度、100度、110度のチャンファー (IC)角でのボール形状の均一性を比較したものです。 写真はそれぞれのボールの合金化の度合いを調べたもので す。 90°のインサイドチャンファーに加わる力の配分は下記 の数式で求めることが出来ます。

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現在フェース角は、0゜、4゜、8゜、11゜が多く 使用されています。一般的にはフェース角は使用される パッケージの種類により選択されます。 Fy が小さい場合、ボールの中心部の合金化率が低くな ります。下記の写真は、ボールの中心部に合金層がありま せん。この場合、インサイドチャンファーの角度を大きく することが有効です。 図 21 ボール中心部の合金層の形成度の確認 0度のフェース角は、セカンド (2n d ) ボンドで下方向 に最大の力を加えることが出来ます。この角度は、リー ドフレームの材質や平坦度に問題のあるセカンド (2n d ) ボンドを改善します。また欠点としては、セカンド (2nd) ボンドのヒール部が薄くなるため、ヒールクラックが生 じやすくなります。このヒールクラックの問題は、0度 のフェース角に対して大きなORを付けることにより解 決することが出来ます。 一般的には、OR値は、使用 されるワイヤー径と同じにします。 図 24 4゜フェイスアングル 図 25 8゜フェイスアングル 4度のフェース角は、0度のフェース角でのヒールク ラックを防ぐために選択されますが、十分なプル強度(引 張試験値)を得るためには、セカンド (2nd) ボンドでの更 なる加重(圧)が必要です。 8度のフェース角は、セカンド (2nd) ボンドで最も安定 した下方向の力を加えることが出来て、良好なプル強度(引 張試験値)を得ることが出来ます。また、ヒール部におい ても十分な厚みを取ることが出来るため、ヒールクラック を防ぐことが出来ます。現在使用されているキャピラリー の多くが8度のフェース角です。

フェースアングル

図 23 0゜フェイスアングル 図 26 11゜フェイスアングル 11度のフェース角は、新しく開発されたソフトな表面 を持ったパッケージへのセカンド (2nd) ボンドに対して有 効です。11度のフェース角がヒール部に十分な厚みを与 え、ヒールクラックを起こすことなく深くボンドすること が出来ます。11度のフェース角は、B G A パッケージでも 使用されます。 フェイス 角 ボンディング 強度 ボンディング パラメータ 平坦度に 対する 影響 推奨メッキ状態 推奨メッキ 0° 最強 最強 最大 粗い、厚い、薄い、きれいなメッキ 金メッキ 4° 高 高 やや低い 薄い、厚い、 きれいなメッキ 金、銅、 パラジューム 8° 良 平均 低い 柔らかい、粗い、 薄い、厚い、硬い 銀、金、銅、 パラジューム 11° 良 低 最小 柔らかい、厚い 銀、金 図 22 フェース角とボンダビリティ(ボンディング特性)

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フェースアングルとセカンドボンドに加わるストレス セカンドボンドを形成する時にワイヤーに加わるストレ スの掛かり方や分布を理解することで正確で強いセカンド ボンドを作ることが出来ます。 下記の図は、セカンドボンド形成時のストレスの分布を 説明したものです。 下記の図は、フェースアングル(FA) 11度でICアング ル60度のキャピラリーと、フェースアングル11度でI Cアングル120度のFAがICの接点に加わる力を比較 したものです。FA11度で、IC60度のキャピラリーが、 ICーFAの接点に加わる力が大きくなります。 図 27 ストレスの分布図 図 28 IC角60度のストレスの掛かり方 図 29 IC角120度のストレスの掛かり方

CDR2B形状

CDR2B形状は、インサイドチャンファー(IC)と フェースアングル(FA)の境界をラディアス(曲面)に したものです。通常CDR(チャンファーラディアス)と 呼ばれますが、CDR2Bは、CDRの曲面の精度を上げ て、ワイヤー切れ(テール切れ)を防ぐとともに低ループ でもワイヤーの引っ掛かりを少なくしてワイヤーのすべり を滑らかにしたものです。 図 30 標準キャピラリーとCDR2B形状 次の図は、通常の固定したフェースアングルのキャピ ラリーでのセカンドボンドと、フェースアングルとIC の接点にラディアス(曲面)を付けたCDR2Bタイプで のセカンドボンドのストレスの加わり方を比較したもので す。通常の固定したフェースアングルでは垂直方向の力は、 フェースアングルとICの接点に集中します。従ってもし この力が強すぎると、ワイヤー切れを生じて次のボールボ ンディングでミスボールの原因になります。 図 31 通常の固定したフェースアングルのキャピラリー

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アウトサイドラディアス(“OR”)

アウトサイドラディアス ( OR ) は、フェース部とコー ン部をつなぐなだらかな曲線で、“OR”値は、この2点か ら等距離で結ばれた点を中心とする半径を表します。ステッ チボンドからワイヤーへつながる領域は、一般にヒールと 呼ばれており、その部分を形成するのが“OR”の機能です。 ORによってワイヤーのヒールクラックを防ぎ、ステッ チボンドの強度を確保します。 一般的には大きなORは、フェイス角0度の場合使われ ます。また、T値が大きい場合やワイヤー径が大きい場合 にも使われます。大きなORは、平坦度が悪い製品へのボ ンディングに対して有効です。また、小さなORは、フェー ス角を持ったキャピラリーに採用されます。それは、フェー ス角がステッチボンドになだらかな傾斜を持った厚みを与 えるためです。一般的にはフェース角が大きくなるほどO R値は小さく設定されます。 図 28 0゜フェイス角と大きな“OR” 図 27 標準的なキャピラリーのOR 図 29 フェース角とOR

OR

下記のグラフは、標準品とCDR2Bのセカンドボンド時 の基板へのストレスのかかり方を数値化したものです。緑 の線が標準品のストレスの掛かり方を示しています。 フェース角11度のキャピラリーで、左端がフェースの先 端部ですが、ストレスが強く掛かっています。 それに対して、青の線がCDR2Bでは、ストレスがほと んど掛かっていません。 セカンドボンディングの際に、パワー、荷重等の条件を上 げてワイヤー切れが起こる場合、このオプションをご検討 ください。条件を上げてもワイヤーが切れにくくなり、接 合強度が上がります。 図 32 CDR2Bの荷重の掛かり方 CDR2Bの形状では、垂直方向の力が大きな曲面で分 散され、ボンディングパラメーターを上げてもセカンドボ ンドでのワイヤー切れを防ぎ、セカンドボンドの接合強度 を上げることが可能になります。 ストレスの分布 11°フェースアングル CDR2B CDR2B とスタンダード IC

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特に粗い表面や平坦度の悪い面へのセカンドボンドでは、 1570タイプで極端に大きなORをお勧めします。OR は、フェースアングルと同じようになだらかな厚みを持っ たセカンドボンドを形成しますが、ボンド面に傾斜があっ てもOR面は表面と平行になることはありません。 ファインピッチボンディングでは、非常に小さなセカン ドボンドのため、フラットフェースに大きなORを付けた キャピラリーと大きなフェースアングルに小さなORを付 けたキャピラリーの両方が使用されます。詳しくは、ファ インピッチの頁をご参照ください。 図 30 1570 タイプ先端図 図 31 クレタリング (パッド面の陥没) クレタリングの原因として次のことが考えられます。 1.ボンドヘッドがパッド面へ降りる速度が速すぎる 2.超音波出力の設定が大きすぎる 3.ボンディング中ワークピースが動く 4.パッド上の金属化が不十分 5.ボンド時間が長すぎる 6.ボンディングステージの温度が高すぎる 7.ボンディングパッド面の金属化が堅すぎるか、 または薄すぎる 図 32 ボール剥がれ パッドへのボールの不着の原因として次のことが考えら れます。 1.CD(B)寸法に対し、イニシャルボールが 極端に大きい、または、小さすぎる 2.荷重、出力、温度、または時間の設定が不十分 3. ボンディングパッド上にシリコン酸化膜が残留して いる、 または、汚れている 4.IC角が小さすぎる 5.イニシャルボールが小さすぎる 6.検査プローブによる表面の損傷 図 33 ボールボンド上部のネック切れ ボールボンド上部のネック切れの原因として次のことが考 えられます。 1.ツールへの荷重が不十分で、超音波でスクラブ中に ボールがぐらつく 2.インサイドチャンファーの大きさに対して イニシャルボールが小さすぎる 3.ワイヤーの伸長率が適切でなく、ボール上部のワイヤー を硬化してしまう 4.リバースを強くかける低ループボンディングでは ボールボンド上部にストレスが掛かりすぎる 5.ボールボンドがセカンドボンドより高い位置にある ボンディング

ボールボンドに関するトラブル

(13)

ルーピングに関するトラブル

図 35 ボールパッド開口部からのはみ出し ボールボンドのサイズが期待値よりも大きくなる場合の原 因としては次のことが考えられます。 1.IC角が大きすぎる 2.イニシャルボールが大きすぎる 3.ワイヤーの径が大きすぎる 4.荷重のかけすぎ、あるいは超音波出力の設定値が 大きすぎる 5.CD(B)寸法が大きすぎる 図 36 B(CD)値が大きいキャピラリーで ボンディングした例 イニシャルボールに対して、B(CD)値が大きすぎる 場合、チャンファー内にイニシャルボールが飲み込まれて しまい、ボールはボンディングパッドに十分接触できず、 弱いボールボンドが形成されたり、ボール剥がれが起きた りします。また、キャピラリー先端がパッドに接触するこ ともあります。パッドに接触すると、デバイスを破損します。 図 34 消耗したキャピラリーでボンディング されたボールボンドの例 キャピラリーの摩耗は、スパークによるダメージや、多使 用による物理的な摩耗、または、チャンファー内への金属 の汚れの付着などによります。 図 37 ワイヤーの曲がり , または , 垂れ下がり ワイヤーの曲がり、または、垂れ下がりの原因として次の ことが考えられます。 1.ホール径が小さいために、ワイヤーが 引っ掛かってしまう 2.インサイドチャンファーが小さすぎる、または 汚れが付着している 3.非常に伸びやすいワイヤーを使用している 4.要求されるループ長に対して径の細いワイヤーを 使用している 図 38 ワイヤーのひっかき傷 ワイヤーにスクラッチ(ひっかき傷)が発生する原因とし て次のことが考えられます。 1.インサイドチャンファーが損傷している 2.ワイヤーに傷が付いている 3.ワイヤークランプの表面に傷が付いている 4.ワイヤークランプが十分に開いていない 5.ワイヤーの引っ張りが強すぎる 6.チャンファー部に汚れが付着している 7.ループが低すぎて、キャピラリーの先端に 引っ掛かっている 8.ボールボンドがセカンドボンドより高い ボンディング

(14)

セカンドボンドの長さが短く、接着力の弱いセカンドボ ンドの原因として次のことが考えられます。 1.キャピラリーの“T”値が小さすぎる 2.キャピラリーのインサイドチャンファーが摩耗し てセカンドボンドが短くなっている 3.先端部に汚れが付着したため、十分厚みのある ボンディングができない セカンドボンドの剥がれの原因として次のことが考えら れます。 1.メッキや金属化表面が適正でない 2.接合面の汚れ 3.リードまたはパッケージがきちんと固定されて おらず、ボンディング中にリードが動いてしまう 4.リード表面とキャピラリーの先端部が平坦に接触 していない 5.超音波出力、荷重、時間の設定が適切でない 6.“T”値が小さい 図 40 セカンドボンドの剥がれ 図 39 短く弱いセカンドボンド 図 41 肉厚の薄いセカンドボンド 肉厚の薄いセカンドボンドの原因として次のことが考え られます。 1.フェイスアングルが小さすぎる 2.デザイン上または摩耗によって、アウトサイド ラディアス(OR)が小さいかシャープすぎる 一般的にORは、ワイヤー径より大きくします 3.超音波の出力または荷重の設定が大きすぎて、 キャピラリーがワイヤーに食い込んでいる 4.リードの固定が不十分でキャピラリーがワイヤー 上で滑っている 図 42 熱圧着ボンディングでのテール残りの例 テール残りの原因として次のことが考えられます。 1.金属化表面の仕上げ(メッキ状態)が良く、 ボンディング性が非常に良い 2.IC角が大きすぎ、テールボンドが強くなる 3.IC値が大きすぎるためテールボンドが強すぎる 4.ワイヤー伸長率が高すぎる 5.ワイヤーが古すぎる

セカンドボンドに関するトラブル

(15)

テール切れが起こり、キャピラリーのデザインの見直しが 必要な場合、次の点を考慮に入れてご検討ください。 1.チャンファー角を大きくとる (IC角度90゜の場合、120゜に変更する) 2.IC部寸法を大きくとる(B値を大きくする) 3.先端部が食い込み、ワイヤーを切断する場合、 ”T”値を大きくする。または、フェイス角を 小さくする。 4.ファインピッチボンディングで、デザイン上の 制限で上記の対策が取れない場合、チャンファー 部の面取り(CDR)お勧めします。 図 43 イニシャルボールの中心ずれ 図 44 ゴルフクラブボンド イニシャルボールの中心ずれや、ゴルフクラブボンドの原 因として次のことが考えられます。 1.インサイドチャンファーが小さすぎるか、IC角が 小さすぎる 2.ニッケルパラジウムメッキなど、リード側の接合性 が悪い 3.リード表面の汚れ 4.クランプの不良 5.ワイヤーが硬すぎる 6.ワイヤーのテンション(張り)とゆるみが十分調整 されていない 7.設定したテールの長さが長すぎる

テールボンディングに関するトラブル

テールボンディングとは、セカンドボンディング時に テール部をボンディングすることです。テールボンドが弱 すぎる場合、次のようなトラブルが生じることがあります。 1.フレームオフエラー (次のボールができない) 2.イニシャルボールの中心ずれ(図 43) 3.ゴルフクラブボンド(図 44) テールボンドが弱すぎると、セカンドボンド後にワイヤー がキャピラリーと同時に上昇し、テールが残らなかったり、 テールが曲がったまま上昇し、次のボールが中心ずれを起 こしたり、ゴルフクラブ型のボールボンドになったりしま す。 また、テールボンドが強く付きすぎると、図 42 のよう にテール残りやワイヤー切れを起こします。

(16)

キャピラリーの材質

現在、銅リードフレーム、パラジュームメッキリードフ レーム、有機系基板など、ボンディングの設定条件が難し い製品が増えています。そのため、キャピラリーの選定は、 パッドピッチや、パッドサイズ、ステッチの形状などを基 にキャピラリーの先端形状を検討するだけでは十分な効果 を期待出来ません。それぞれの製品に合ったキャピラリー の材質並びに外観形状を選定する必要があります。キャピ ラリーの材質の特性は、化学的特性だけを考慮するのでは なく、物理的特性や超音波エネルギーの伝達特性も考慮し て、選定する必要があります。 クアーズテック/ガイザーでは、標準のアルミナセラミッ クの他に3種類のジルコニア強化アルミナセラミック、 CZ1、CZ8並びに新しく開発されたCZ3を供給して います。それぞれの材質の特性は、下記の通りです。 標準アルミナセラミック 粒子平均 = 1.3 μ m 密度 = 3.96g/cm3 曲げ強度 = 572MPa 超音波伝達効率 = 81.2% ビッカース硬度 = 2144HV 色 = 白 CZ1 粒子平均 = 0.5 μ m 密度 = 4.29g/cm3 曲げ強度 = 1013MPa 超音波伝達効率 = 85.2% ビッカース硬度 = 1716HV 色 = ピンク CZ8 粒子平均 = 0.4 μ m 密度 = 4.27g/cm3 曲げ強度 =10462MPa 超音波伝達効率 = 84.4% ビッカース硬度 = 2000HV 色 = 白 CZ3 粒子平均 = 0.35 μ m 密度 = 4.38g/cm3 曲げ強度 = 1120MPa 超音波伝達効率 = 88.8% ビッカース硬度 = 2658HV 色 = ピンク

CZ3

CZ3

磨耗度比較テスト

硬いフレームに、同じ時間・パワー・荷重を加えて摩耗試 験をした先端の磨耗度の比較

新素材

CZ3の特徴

*ロングライフ(長寿命キャピラリー)

CZ1, CZ8よりも硬くなり(ビッカーズ硬度)、粒子 が細かくて仕上げがきれいなため、磨耗が少なく、 汚れも付きにくい。

CZ1

CZ1

異物付着比較テスト

銀パラジウムメッキに、同条件で、同回数ボンディングし た後のキャピラリーの先端部の付着の比較

*ドラックフォースの低減

粒子が小さく、内面の処理がきれいなため、ワイヤーの 引っ掛かりが軽減される。

*超音波伝達効率のアップおよびインピーダン

スの安定

超音波の伝達効率がアップし、インピーダンスのばらつ きがすくない。

(17)

最近の半導体では、より小さなパッドと極端に狭いパッ ド間隔が要求されます。そのため、小ボールで十分なシェ アー強度を持ったボールボンドを安定して作る必要があり ます。通常のIC形状でも小ボール化に対応可能ですが、 しばしばシェアー強度不足やボンドに安定性がない(クレ タリングやボール剥がれ)等の問題が生じます。そのため、 特に小ボール、狭ピッチ対応にクアーズテック/ガイザー が開発したのが、SBICです。 SBICとは、インサイド・チャンファー部を特殊形状に したものです。次の特徴があります。 ワイヤーボンディング、バンプボンディングのどちらにも 使用可能です。 1.イニシャルボールは大きいまま、小ボールを作製可能。 2.小ボールを作製するのに、従来よりワイヤー径の 大きなワイヤーを使用可能。 3.ボールシェア強度を高くすることができる。 4.ボールの形状のばらつき( X/Y )を抑えることが可能。 5.荷重がかかりにくい構造のため、ボールが潰れにくく、 パッド開口部にストレスを与えにくい。 6.パッドピーリングの防止に有効。 ダブルチャンファーでボンディングしたボールの接合部の アルミを除去し、合金状態を確認しました。合金層があま り広がっていません。 SBIC形状のキャピラリーは、すべてカスタム対応とな ります。詳細はお問い合わせください。 SBICでボンディングしたボールの接合部のアルミを除 去し、合金状態を確認しました。合金層が広がっており、 接合状態が良好です。 通常の IC SBIC(スモールボール IC)

スモール・ボールIC(SBIC)

通常の IC 角90度のダブルチャンファーのキャピラ リーと、SBICのキャピラリーで、つぶれ幅55ミクロ ンのボールをそれぞれ作成しました。イニシャルボールサ イズ、ボンディング条件は、それぞれ適正な条件で設定し ました。しかし、シェア強度の平均値を取ったところ、 SBICのキャピラリーで作成したボールのシェア強度の 方が高い結果となりました。 ダブルチャンファーとSBICの比較

(18)

メッキ

基板

スタックドダイ

柔らかい 硬い 柔らかい 硬い 土台が不安定 厚膜金 銀 パラジューム 銅 金+ニッケル 金+ニッケル+銅 有機系パッケージ BGA BTレジン ガラエポ ポリイミドフィルム FBGA MCSP FR-4 紙フェノール 紙エポキシ セラミック 42アロイ 銅アロイ 銅フレーム CSP MCP Sip フェース角 8度 11度 4度 8度 8度 任意 8度 OR 大 大 標準 大 標準 標準 大 標準 コーン角 15度 20度 30度 20度 30度 30度 38度 15度 20度 30度 38度 IC角 60度 90度 120度 ダブルIC 100度 120度 SBIC 60度 90度 120度 SBIC 先端仕上げ GM ラフマット GM 任意 任意 材質 標準セラミック CZ1 CZ3 CZ8 CZ3 CZ8 CZ1 CZ3 CZ8 標準セラミック CZ1 CZ3 CZ8 CZ3 超音波伝達 最良 良い 悪い 良い 悪い

ボンディング材料別推奨形状

(19)

1513 -18 - 437GM-20D-CZ1

A. & B. シャンク形状とキャピラリーシリーズ :

1800 (18XX): 直径 1/16 inch, 標準アルミナ材又は、 ジルコニア強化セラミック , 1800 プロセス 1500 (15XX): 直径 1/16 inch, 標準アルミナ材又は、 ジルコニア強化セラミック , 1200 (12XX): 直径 1/8 inch, 標準アルミナセラミック材のみ 1100 (11XX): 直径 1/16 inch, タングステンカーバイド材

C. ホール径 (H):

ワイヤー径により選定 - XX = 0.00XX -18 = 0.0018 in./46µm

D. ツール長さ :

- 375 = 0.375 in./9.52mm -437 = 0.437 in./11.1mm -470 = 0.470 in./11.94mm -625 = 0.625 in./15.88mm -750 = 0.750 in./19.05mm 1200 シリーズは 0.375 in./9.52mm のみ ( 長さは、パーツ番号には指定しません。)

E. 先端仕上げ :

G . インサイドチャンファー値 ( IC値 ):

X = 0.000X 4 = 0.0004 in./10µm

H. フェース角 :

- XD = X° -8D = 8°

I. アウトサイドラディアス ( OR値 ):

- XX = 0.00XX -10 = 0.0010 in./25µm

特注品 パーツ番号例

J. 特別仕様のコーン角 :

- XXD = XX° - 20D = 20° 特に指定がない限り コーン角は30度

1551-18-437GM -50(4-8D-10)20D-CZ1

A. シャンク形状 B. キャピラリーシリーズ C. ホール径 D. ツール長さ E. 先端仕上げ F. T値 J. 特別仕様のコーン角 I. OR値 H. フェイス角 G . IC値 K. 材質 P = ポリッシュ仕上げ GM = マット仕上げ

F. T値 (T):

- XX = 0.00XX -50 = 0.0050 in./127µm

標準品 パーツ番号例

A. シャンク形状 B. キャピラリーシリーズ C. ホール径 D. キャピラリー長さ J. 特別仕様のコーン角 E. 先端仕上げ K. 材質

K. 材質 :

- CZ1 - CZ3 -CZ8 -WC(タングステン カーバイド材) カタログの内容は変更することもあります。

(20)

コーン角15度は、長さ 0.437in 以上のキャ ピラリーに可能です。長さ 0.375i n のキャ ピラリーには、15度ボトルネックをご使 用ください。 (22 頁をご参照ください。) 標準仕様以外の長さ、許容公差の小さいものは、別途お見積いたします。標準仕様でない長さの場合は、上部のホール径が変わることがあ ります。特に指定のない場合、表中の単位はインチ (in) です。

セラミックキャピラリー

1/16 inch 径

セラミックキャピラリー

1/8 inch 径

タングステン

カーバイドキャピラリー

1/16 inch 径

1/8i n のキャピラリーは、長さが 0.375in のみです。 長さが 0.828in 以上のタングステンカーバイドキャピラリーは、2本の 溶接構造となります。

(21)

この図の場合、パーツ番号は、 -AB10X12 となります。

アングルボトルネックの注文方法

ーAB(角度)Xボトルネック部の高さ(H)

AB10x12

10゜の角度のボトルネックで , ボトルネック高さが 0.012in (305 μ)

ストレートボトルネックの注文方法

ーSB(先端部の径 D)Xボトルネックの高さ(H)

SB9x15

直径(D)0.009in/229 μ、 ボトルネックの高さ 0.015in/381 μ 注:ストレートボトルネックの直径は、加工上の制限と して T 値 + 0.0010in/ 25 μ 以上必要です。また、強 度上の問題で、直径により、ボトルネックの高さが制限 されます。下記の表を参照ください。

アングルボトルネックの例

注:アングルボトルネックは、強度上の問題で、T値 の大きさにより、ボトルネックの高さが制限されます。 下記の表を参照ください。

(22)

シングルサイドレリーフの注文方法

ーSR (“ W ”) X(サイドレリーフの高さ) 注:このレリーフはキャピラリーの(コア内径)まで カットされることがあります。

ダブルサイドレリーフの注文方法

ーDR(“W”)X(サイドレリーフの高さ) 注:このレリーフはキャピラリーの(コア内径)まで カットされることがあります。 この図のパーツ番号は、 -SR10x65 になります。 キャピラリーの強度上の制限のため、W の幅により 高さの制限があります。下記の表を参照ください。

(23)

90 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1523N とご指定 ください。 120 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1523 とご指定 ください。 1513 シリーズの IC 角を 90 ゜にしたタイプが 1513N シリーズです。 90 ゜の I C 角は、ボールをコンパクトにボンディングするため、 小ボールを作りたい場合にお選びください。 ルーピングの改善のため、インサイドラディアスタイプをご希望 の場合、1523,1523N をお選びください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 になります。 **B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、 公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、 公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1113 & 1113N になります。 90 ゜ IC をご希望の場合は、 1513N タイプとご指定ください。 1513 シリーズは、8 ゜のフェイス角と、120 ゜の I C 角の組み合 わせで構成されています。8 ゜のフェイス角は、厚みのあるセカ ンドボンドを作るため、ワイヤーのネック切れを防ぎます。ソフ トタイプの基板でキャピラリー先端がめり込んでしまう場合に有 効です。120 ゜の I C 角は、ボールを強く押しつぶし、セカンド ボンドでは、テール切れを防ぎ、ファーストボンドを安定させる 働きをします。

(24)

1572 シリーズは、8 ゜のフェイス角と、120 ゜の I C 角の組み 合わせで構成されていす。8 ゜のフェイス角は、厚みのあるセ カンドボンドを作るため、ワイヤーのネック切れを防ぎます。 ソフトタイプの基板でキャピラリー先端がめり込んでしまう場 合に有効です。 120 ゜の I C 角は、ボールを強く押しつぶし、セカンドボンド では、テール切れを防ぎ、ファーストボンドを安定させる働き をします。 1572 シリーズは、1513 シリーズから派生したシリーズです。 各寸法が若干違いますので、用途に応じてお選びください。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1172 & 1172N になります 90 ゜ IC をご希望の場合は、 1572N タイプとご指定ください。 120 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1522 とご指定 ください。 90 ゜インサイドラディアス をご 希望の場合は、1522N とご指定く ださい。 1572 シリーズの I C 角を 90 ゜にしたタイプが 1572N シリーズで す。90 ゜の I C 角は、ボールをコンパクトにボンディングする ため、小ボールを作りたい場合にお選びください。 ルーピングの改善のため、インサイドラディアスタイプをご希 望の場合、1522,1522N をお選びください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 になります。 **B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、 公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、 公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。

(25)

1570 シリーズは、大きなORと IC 角 90 ゜の組み合わせで構成され ています。1570 シリーズのORは、大きなORを“T”値で途中で切っ てしまう設計になっており、標準的なORに比べて、なだらかに上がっ ていく形状になります。この先端形状により、セカンドワイヤーを強 くつぶし込むことができます。また、先端部がすべてラディアスになっ ているため、平坦度が悪い基板にも有効です。 90 ゜ のIC角は、ボールをコンパクトにボンディングできますので、 小ボールを作るには最適です。 1570 シリーズの IC 角を 120 ゜にしたタイプが 1570N シリーズです。 120 ゜の IC 角は、ボールを強く押し込み、セカンドボンドのテール 切れを防ぎます。ワイヤー切れやゴルフクラブボンドが起こる場合 にお選びください。 ルーピングの改善のため、インサイドラディアスタイプをご希望の 場合、1521,1521N をお選びください。 120 ゜ IC をご希望の場合は、 1570N とご指定ください。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1170 & 1170N になります。 90 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1521 とご指定 ください。 120 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1521N とご指 定ください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 になります。 **B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、 公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、 公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。

(26)

120 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1524N とご指 定ください。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1174 & 1174N になります。 1574 シ リ ー ズ は、 小 さ な フ ラ ッ ト フ ェ イ ス( 0 ゜ ) 部 と 大 き な O R と、I C 角 90 ゜ の 組 み 合 わ せ で 構 成 さ れ て い ま す。 フ ラ ッ ト フ ェ イ ス は、 セ カ ン ド ワイヤーを強くつぶし込むため、接合性の良い基板に短時間で、 安定したボンディングを行うのに適しています。 1574 シリーズの IC 角を 120 ゜にしたタイプが 1574N シリーズ です。120 ゜の IC 角は、ボールを強く押し込み、セカンドボン ドのテール切れを防ぎます。ワイヤー切れやゴルフクラブボンド が起こる場合にお選びください。 ルーピングの改善のため、インサイドラディアスタイプをご希望 の場合、1524,1524N をお選びください。 120 ゜ IC をご希望の場合は、 1574N とご指定ください。 90 ゜インサイドラディアス を ご希望の場合は、1524 とご指定 ください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 になります。 **B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、 公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、 公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。

(27)

1548 シリーズは、ボンディング性の良い基板に適するように設 計されています。通常研磨仕上げが用いられ、良好な金属化表面 に対して寿命が長いことを特徴としています。1548 シリーズは、 小さなフラットフェイス部と大きなORと、90 ゜のダブルイン サイドチャンファーのデザインになっています。接合性を高めた い場合は、マット仕上げ ( GM ) をご選択ください。 1548 シリーズの IC 角を 120 ゜にしたタイプが 1548N シリーズ です。120 ゜の IC 角は、ボールを強く押し込み、セカンドボン ドのテール切れを防ぎます。ワイヤー切れやゴルフクラブボン ドが起こる場合に選定してください。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1148 & 1148N になります。 120 ゜ IC をご希望の場合は、 1548N とご指定ください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 にな ります。**B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。

(28)

1573 シリーズは、130 μピッチ前後の、1513 シリーズでは 対応できないパッドピッチへのボンディング用に設計されま した。1513 シリーズよりもT値、B値とも小さく設計されて います。チャンファー部は、ラディアス仕上げになっており、 高速ボンダーに適し、最高のルーピング特性やワイヤーコン トロールが得られます。このシリーズは、20゜コーン角を 選択することが多いのですが、30゜コーン角または15゜ コーン角を選択することもできます。 1573 シリーズの IC を 90 ゜インサイドラディアスにし たタイプが 1573N シリーズです。 ボールをさらにコン パクトにしたい場合にお選びください。 注:タングステンカーバイド材をご希望の場合は、1173 & 1173N になります。 90 ゜のラディアスタイプ をご希望の場合は、1573N とご指定ください。 * ホールサイズが、0.0025 から 0.0049 間での公差は、+.0002/-.0001 になります。0.0049 以上のホール径の公差は、+.0003/-.0002 になります。 **B 値の公差は、IC が 0.0005 inch 以下か、T 値が 0.0050 以下の場合、+/- 0.0001 inch /2.5 μ m となります。また、B 値が 0.0040 以上の場合、 公差は +.0003/-.0002 となります。それ以外の B 値は、+/- 0.0002 inch/ 5 μ m となります。***OR の公差は、OR が 0.003 inch より大きい場合、 公差は、OR 値の 10%となります。 ハイスペック品をご要望の場合は特別仕様となります。

(29)

1551-15-437GM-80(4-8D-12)-20D 1551-17-437P-60(3x120D-F-20) 1551シリーズは、ダブルICの特注品を作る場合に使 用される品番です。すべての寸法を品番の中に明記してい ただきます。90゜ダブルICが標準になっていますが、 他のIC角をご希望の場合は品番にIC角をご指定くださ い。 120 ゜ダブル IC を指定する場 合は品番に、“x120D ”を記入 します。他の角度に関しまし ても同様です。

1551シリーズ

ダブルインサイドチャンファータイプ

1553、1554シリーズ

シングルインサイドチャンファータイプ

1553シリーズは、シングルICの特注品を作る場合に 使用される品番です。すべての寸法を品番の中に明記して いただきます。90゜シングルICが標準になっています が、他のIC角をご希望の場合は、1551シリーズと同 様に品番にIC角をご指定ください。 1553シリーズのチャンファー内のエッジを面取りした ものが、1554シリーズとなります。 1553-13-437GM-50(3-8D-10)-AB10x10 1554-15-437P-60(4x50D-F-3)

1520シリーズ

120゜インサイドラディアスタイプ

1520シリーズは120゜インサイドラディアス (IR)の特注品を作る場合に使用される品番です。 120゜IRは、ルーピング性に優れるため、 ロングループや低ループのボンディングに有効です。 他の角度でIRを採用される場合は、1551シリーズで、 品番の最後に“ ーBLIC”とご指定ください。 1520-18-437GM-60(4-8D-10)-20D 1551-15-437GM-80(4-8D-12)-20D-BLIC パーツ番号の例: パーツ番号の例: パーツ番号例:

(30)

シリーズ

90°チャンファー

120°チャンファー

定義

1551

ダブルインサイド チャンファー

90° / 50°標準

120° / 80°その他

1551 シリーズは、 90° /50°のダブル チャンファーが標準です。 他の角度をご希望の場合 ご指定ください。

1551

-BLIC

( ブレンドIC) 1551 - BLIC ( ブレンド IC) 90°標準 他の角度は指定 なし 1520 を参照 インサイドラディアス (IR)をご要求の場合、 -BLIC を品番に追加してく ださい。 ただし、120°場合は、 1520 に変わります。

1520

(120°インサイド チャンファーの ブレンド IC) なし 1551-BLIC を参照 120°インサイドチャンファー のブレンド IC 120°のインサイドラディ アス(IR)をご要求の場 合、1520 になります。他 の角度で、インサイドラ ディアスをご要求の場合、 1551-BLIC をご指定くださ い。

1553

シングルチャンファー 1553 シリーズは、シング ルチャンファーで使用され ます。 ICサイズがダブルICと するには小さすぎる場合に ご指定ください。

1554

ブレンドエッジ 1554 シリーズは、シング ルICのエッジを小さく丸 めた形状です。小さいチャ ンファーで、ルーピングも 重視したい場合に、ご指定 ください。

(31)

1732 シリーズ

パーツ番号の例 90゜ダブルインサイドチャンファーによって、コンパクト で、高さのあるバンプボールが作成できます。 1732と1733シリーズは、ボールボンドのみを必要とする場合に使用されるバンプ用の特注キャピラリー です。先端部は、ポリッシュ仕上げで、ボールを安定してボンディングできるようにフラットフェイスになって います。使用されるワイヤー径に応じてホール径を選定し、作成されるバンプの大きさに応じてB値を選定します。 T値は、B寸法の1.5倍が標準になります。材質は、セラミックになります。タングステンカーバイド材をご希望の場合は、 パーツ番号に“ ーWC”とご指示ください。

1732-18-28-437-B

シリーズ番号 ホール径 (-18=0.0018in) B値 (-28=0.0028in) ツール長さ (-437=0.437in) B値のハイスペック仕様 (B ± 0.0001/2.5 μ)

1732-13-19-437-20D-T=40

シリーズ番号 ホール径 (-13=0.0013in) B値 (-19=0.0019in) ツール長さ (-437=0.437in) 特注のコーン角 (-20D= 20 ゜ ) 特注のT値 * (-T=40 =0.0040in) *特注のT値の場合、B寸法の 1.5 倍以上が必要となります。

1733 シリーズ

120゜ダブルインサイドチャンファーによって、幅の広い、 高さの低いバンプボールが作成できます。 パーツ番号の例

1733-18-28-437

シリーズ番号 ホール径 (-18=0.0018in) B値 (-28=0.0028in) ツール長さ (-437=0.437in)

1733-13-19-437-AB10x12

シリーズ番号 ホール径 (-13=0.0013in) B値 (-19=0.0019in) ツール長さ (-437=0.437in) 特注の先端形状** **ボトルネックは、24 ページをご参照ください。

(32)

タンピングツール(穴のないキャピラリー)は、下記の用途で使用されます。 1.バンプボールを叩いて、平坦にする。 2.ワイヤーボンディングで、粗いボンド面を平坦にしてからセカンドボンドをする。 タンピングされたバンプボール 材質 : 1552 = アルミナセラミック 1152 = タングステンカーバイド -TIC = チタンカーバイド -BKCER = サーメットチップ -DT = 先端部ダイヤモンド 注: -DT は、ポリッシュ仕上げはできません。 EDM 仕上げのみになります。 オプション: -20D = 20 ゜コーン角 -15D = 15 ゜コーン角 先端仕上げ: P = ポリッシュ仕上げ GM = マット仕上げ RF = ラフマット仕上げ 長さ: -375 = 0.375 in./9.52mm -437 = 0.437 in./11.1mm -625 = 0.625 in./15.88mm -750 = 0.750 in./19.05mm -1.0 = 1.000 in./25.4mm パーツ番号例 1552-090040-750P-20D 1152-050020-437P-TIC -TIC, -BKCER, -DT は、1152 タイプになります。

図 9 標準的なキャピラリーのチャンファー径(CD/B) 図 10 チャンファー径(CD/B) “CD”(B)寸法の主な働き 1.イニシャルボールをつかむための容積 2.ボンディング中に、ボールに下方向と横方向に 機械的な力を与える 3.ボールの大きさと形状を決める 4.ルーピングでのワイヤーの通りをスムーズにする 図 11 IC角が90度の場合、ボールに加える下方向の力 F1 と横方向の力 F2 が同じになります。全自動でハイスピードファインピッチボンダーでは、全く新しい基準でホール径を選定します。例えば
図 14 標準的なキャピラリーのIC値図 12IC角が120度の場合、90度のIC 角よりも下方向に加わる力 F1 が強くなります。この強くかかる力はボールボンドとセカンドボンドのテールボンドの両方に作用します。IC角の違いによるボンディングへの影響1. 120度の場合ボールを下に強く押しつぶす力が一番強い。また、セカンドボンド時のワイヤー切れが減少します。ピッチ間隔が広い製品や接合性が悪い製品に推奨。2. 100度の場合フリーエアーボール抱え込み容積を最大にすることが出来ます。そしてボールのつぶれ径が安定
図 15 90゜ダブルチャンファーは、上図に示すよう に、90゜と50゜の2つの角度を持っています。内側の 50゜の角度で、ホールへの接続がスムーズになり、ルー ピングが改善されます。90゜の角度では、背の高い、コ ンパクトなボールボンドが形成でき、良好なテーリングが 得られます。 クアーズテック/ガイザーの標準品は、すべてダブルチャ ンファーになっています。 図 16 120゜ダブルチャンファーのキャピラリーは、 上図に示すように、120゜と80゜の2つの角度を持っ ています。内側の80゜の角度によって、

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