(57)【要約】【課題】ワイヤボンディング装置の超音波の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現できるワイヤボンディング方法および電子デバイスを提供する。【解決手段】リードピンの一端部３１には、小径部３１ａが設けられている。これにより、一端部３１の固有振動数を変えることができるので、ワイヤボンディング装置の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードピンの形状を変化させ、前記リードピンの固有振動数を変える第１のステップと、
この第１のステップにより形状が変化させられた前記リードピンに金属線を超音波により振動させて接続する第２のステップと
を有することを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項２】
前記第１のステップは、前記超音波の振動数と、前記リードピンの固有振動数とが異なるように前記リードピンの形状を変化させる
ことを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング方法。
【請求項３】
本体と、所定の断面形状および所定の長さを有し、前記本体から突出するリードピンとを備えた電子デバイスであって、
前記リードピンの一部は、長手方向に垂直な断面形状が前記所定の断面形状と異なる
ことを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により金属線を振動させて接着するワイヤボンディング方法およびこのワイヤボンディング方法が用いられる電子デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスでは、リードピンに金属線を接着することにより、他の装置と電気的に接続されるものがある。このとき、金属線の接着には、その金属線を超音波により振動させながら圧着するワイヤボンディング装置が用いられることがある。例えば、図５に示すように、内部にセンサ素子を収容した本体１０１と、この端面から突出したリードピン１０２とを有する電子デバイスでは、リードピン１０２の開放端１０２ａにワイヤボンディング装置により金属線が接着される。このとき、ワイヤボンディング装置は、金属線を超音波で振動させながらリードピン１０２に圧着させることにより、その金属線をリードピン１０２に接着させる（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７０８２２２号公報
【特許文献２】特開平０８−０３１８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属線をリードピン１０２に接着させる際、ワイヤボンディング装置における超音波の振動数と、金属線が接着されるリードピン１０２の端部の固有振動数とが同程度であると、ワイヤボンディング装置とリードピン１０２とが共振してワイヤボンディングができないことがあった。このとき、場合によってはワイヤボンディング装置が壊れてしまうこともあった。
【０００５】
このよう場合には、ワイヤボンディング装置による超音波の振動数を変えて、リードピン１０２の固有振動数と異なるようにすれば共振を防ぐことができると考えられる。しかしながら、振動数を可変とすることができるワイヤボンディング装置は一般的に高価である。このため、ワイヤボンディング装置の超音波の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現することが望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、ワイヤボンディング装置の超音波の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現できるワイヤボンディング方法および電子デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述したような課題を解決するために、本発明に係るワイヤボンディング方法は、リードピンの形状を変化させ、リードピンの固有振動数を変える第１のステップと、この第１のステップにより形状が変化させられたリードピンに金属線を超音波により振動させて接続する第２のステップとを有することを特徴とするものである。
【０００８】
上記ワイヤボンディング方法において、第１のステップは、超音波の振動数と、リードピンの固有振動数とが異なるようにリードピンの形状を変化させるようにしてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る電子デバイスは、本体と、所定の断面形状および所定の長さを有し、本体から突出するリードピンとを備えた電子デバイスであって、リードピンの一部は、一部の長手方向に垂直な断面形状が所定の断面形状と異なることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リードピンの形状を変形させてそのリードピンの固有振動数を変えることにより、この固有振動数と超音波の振動数とを異ならせることができるので、ワイヤボンディング装置の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る圧力センサの構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１におけるリードピンの構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、リードピンの変形例を模式的に示す図である。
【図４】図４は、リードピンの変形例を模式的に示す図である。
【図５】図５は、電子デバイスの構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、図５におけるリードピンの構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態は、電子デバイスとして圧力センサに適用した場合を例に説明する。
【００１３】
＜圧力センサの構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係る圧力センサ１は、本体２と、この本体２に固定された複数のリードピン３とを備えている。
【００１４】
本体２は、円筒状に形成されており、その内部に圧力検出用のセンサ素子が収容されている。また、本体２の対向する２つの端面のうち、一方の端面２１は、他方の端面２２側にへこんだ状態とされている。このような本体２には、その軸線に沿ってリードピン３が貫通されており、このリードピン３にセンサ素子が電気的に接続されている。
【００１５】
リードピン３は、金属など導電性を有する材料からなり、円柱状に形成されている。このようなリードピン３は、一端部３１が本体２の端面２１から所定の長さ（本実施の形態では３［ｍｍ］）だけ突出し、他端部３２が本体２の端面２２から残りの長さの部分が導出されている。
【００１６】
ここで、一端部３１の略中央部の周面には、図２に示すように、長手方向な断面が先端の断面と異なるように径が細くされた小径部３１ａが形成されている。この小径部３１ａは、例えば切削加工により形成することができる。
【００１７】
＜ワイヤボンディング方法＞
次に、上述した圧力センサ１におけるリードピン３の一端部３１に、公知のワイヤボンディング方法により金属線を接着する場合について説明する。
なお、比較のため、図５，図６に示す電子デバイス１００のリードピン１０２にリードピン３と同様の方法で金属線を接着する場合も併せて説明する。
【００１８】
まず、リードピン３およびリードピン１０２は、リードピン３に小径部３１ａが設けられている以外は、それぞれ同等の形状および材料から構成されている。例えば、リードピン３およびリードピン１０２は、Ｆｅ−Ｎｉ（電界メッキ／金メッキ）からなり、長さが３［ｍｍ］、直径が０．７６［ｍｍ］、密度ρが８１５０［ｋｇ／ｍ3］、ヤング率Ｅが２．１×１０11［ｋｇ／ｍ3］である。また、リードピン１０２は、二次モーメントＩが１．６×１０-14［ｍ4］であり、このときの固有振動数が約６０［ｋＨｚ］となる。
【００１９】
このような形状のリードピン３およびリードピン１０２にワイヤボンディング法により例えば金などからなる金属線を接着する場合、まず、ワイヤボンディング装置により、一端部３１または一端部１０２ａの先端に金属線を超音波により振動させながら圧着させる。このとき、ワイヤボンディング装置における超音波の周波数が６０［Ｈｚ］であるものとする。
【００２０】
すると、リードピン１０２の場合には、ワイヤボンディング装置における超音波の振動数と、リードピン１０２の端部における固有振動数とが同程度になるので、ワイヤボンディング装置とリードピン１０２とが共振してしまい、リードピン１０２に金属線を接着させることができない。
【００２１】
これに対して、本実施の形態におけるリードピン３の場合には一端部３１に小径部３１ａが形成されているので、一端部３１の固有振動数は、リードピン１０２の一端部１０２ａよりも固有振動数が大きくなっている。これにより、ワイヤボンディング装置の超音波の振動数と、リードピン３の一端部３１における固有振動数とが異なることとなるので、ワイヤボンディング装置により一端部３１に金属線を溶着させ、これらを接続させることができる。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、一端部３１に小径部３１ａを設けることにより、一端部３１の固有振動数を変えることができるので、ワイヤボンディング装置の振動数を変えずにワイヤボンディングを実現することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、一端部３１の略中央部に断面形状が先端部の断面形状と異なる小径部３１ａを設ける場合を例に説明したが、材料、長さ先端部の断面形状を変えずに一端部３１の固有振動数を変化させることができるのであれば、その断面形状や設ける位置は小径部３１ａのような状態に限定されず、適宜自由に設定することができる。例えば、図４に示すように、一端部３１の略中央部の周面に、断面略円弧状に窪んだ凹部３１ｂを設けるようにしてもよい。また、図５に示すように、一端部３１ａの端面２１と隣接する位置に、径が細くされた小径部３１ｃを設けるようにしてもよい。さらに、一端部３１の内部を中空にしたり、一端部３１の開放端を除く周面に径を太くするような部材を接着したりするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、ワイヤボンディングにより金属線が接着されるリードピンを有する各種装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１…圧力センサ、２…本体、３…リードピン、２１，２２…端面、３１…一端部、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…変形部、３２…他端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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