ワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法
【課題】光モジュールのパッケージを構成するステムに取付けられたリードピン、または、そのリードピンに取付けられた素子へのワイヤのボンディングを安定して行うことができるワイヤボンディング装置の提供。
【解決手段】ワイヤボンディング装置は、ステム２に取付けられた外部回路接続用のリードピン２２、又は該リードピン２２上に実装されたモニタ用ＰＤに対して、ステム２をステムホルダで保持しておき、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してワイヤを押し当てボンディングを行う。ステムホルダが、ステム２を位置決めして装着したときに、リードピン２２の上方側部に当接する当て付け部材８４ｆ１を有する。ボンディングの際は、ステムホルダを傾動させて、リードピン２２をキャピラリの押圧力に抗して当て付け部材８４ｆ１で支える。
【解決手段】ワイヤボンディング装置は、ステム２に取付けられた外部回路接続用のリードピン２２、又は該リードピン２２上に実装されたモニタ用ＰＤに対して、ステム２をステムホルダで保持しておき、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してワイヤを押し当てボンディングを行う。ステムホルダが、ステム２を位置決めして装着したときに、リードピン２２の上方側部に当接する当て付け部材８４ｆ１を有する。ボンディングの際は、ステムホルダを傾動させて、リードピン２２をキャピラリの押圧力に抗して当て付け部材８４ｆ１で支える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールのパッケージを構成するステムに取付けられたリードピン、または、そのリードピン上に取付けられた電子素子へのワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号光を送信及び／又は受信する光モジュールには、光電変換素子等の素子が実装されるステムと、該ステムの上記素子の実装部分を被うキャップと、から成るＣＡＮパッケージを用いるものがある。この光モジュールにおいては、ステムに、ＣＡＮパッケージ内部の電子素子と外部回路とを電気接続するリードピンが貫通して取付けられる。また、リードピンと電子素子等との電気接続にはワイヤが用いられ、リードピンや電子素子へのワイヤボンディングには、ワイヤが通されるキャピラリを駆動し、ワイヤをボンディング対象に押し付けてボンディングするボールボンディングが用いられる（例えば、特許文献１参照）。なお、低温でボールボンディングを行う方式として、熱と荷重に加えて、超音波を併用する方式が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＡＮパッケージを用いた光モジュールとして、例えば、図７〜９に示すものが考えられる。図７は光モジュールの外観図であり、図８（Ａ）は図７の光モジュールのパッケージ内の要部を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の部分拡大図である。なお、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）で図示を省略したワイヤが図示されている。図９は、図７の光モジュールのパッケージ内の要部を側方から見た状態を示す図である。
図７の光モジュール１は、略円板状の金属製のステムベース２１に後述の第１〜第３のリードピン２２〜２４が固定されて成るステム２と、集光レンズ３１が取付けられたキャップ３と、を備える。ステム２とキャップ３とからＣＡＮパッケージが構成されている。
【０００５】
光モジュール１では、図８（Ａ）に示すように、端面発光型のレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）６が、サブマウント５の上面５ａに形成された金属パターン上に導電性接着材を用いて実装される。これにより、ＬＤ６はヒートシンク４及びサブマウント５を介してステムベース２１上に実装される。このＬＤ６は、ステムベース２１の上面２１ａに平行な光軸を有する光をその一端面６ａ及び他端面から出力する。一端面６ａからの光は、図示しない反射部材により反射され、図７の集光レンズ３１を介して外部に出力される。また、光モジュール１では、ＬＤ６の他端面からの光を受光するモニタ用フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）７が第１のリードピン２２上に実装される。
【０００６】
上記の光モジュールにおいて、ＬＤ６への電気信号の供給やモニタ用ＰＤ７からの電気信号の取り出しは、第１〜第３のリードピン２２〜２４により行われる。これらリードピン２２〜２４は、ステムベース２１を貫通して取付けられる。
また、これらリードピン２２〜２４のうち、第１のリードピン２２は、ＬＤ６の他端面からの光の出射方向に配されており、モニタ用ＰＤ７が実装されるＰＤ実装面２２ａを有する。
【０００７】
各リードピン２２〜２４とＬＤ６やモニタ用ＰＤ７の各電極との電気接続は、図８（Ｂ）に示すように行われる。すなわち、第１のリードピン２２とモニタ用ＰＤ７の裏面の第１の電極との電気接続は、ＰＤ実装面２２ａ上にモニタ用ＰＤ７を導電性接着材等を用いて固定することにより行われる。第１のリードピン２２とＬＤの上面６ｂの第３の電極との電気接続は、これらにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。また、第２のリードピン２３と、モニタ用ＰＤ７の表面７ａの第２の電極との電気接続は、これらにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。そして、第３のリードピン２４とＬＤ６の下面の第４の電極との電気接続は、ＬＤ６が実装されたサブマウント５の上面５ａ上の金属パターンと第３のリードピン２４とにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。
【０００８】
以上のような電気接続を行うことにより、光モジュール１では、第１及び第３のリードピン２２，２４を介して外部回路から入力された電気信号をＬＤ６で光信号に変換し、ＬＤ６の一端面６ａからの光信号を反射部材で反射させ、キャップ３の集光レンズ３１を介して外部に送出する。その一方で、ＬＤ６の他端面からの光信号を、モニタ用ＰＤ７で受光し電気信号に変換して、モニタ信号として、第１及び第２のリードピン２２，２３を介して外部に取り出している。
【０００９】
この光モジュールでは、上述のように、ＬＤの後方光の出射方向に配した第１のリードピン上に直接モニタ用ＰＤを実装しているため、モニタ用ＰＤ７を他の部分に実装していた場合に比べ、ヒートシンクやＴＥＣをモニタ用ＰＤの分、大きくしたりできる。また、モニタ用ＰＤを実装していた部分に他の素子を実装することもできる。
【００１０】
また、図９に示すように、ＬＤ６の他端面６ｃからの光の光軸Ｐと交わる位置に形成されているＰＤ実装面２２ａは、その法線Ｒが上記光軸Ｐと平行となっておらず、上記光軸Ｐに対する傾斜面となっている。傾斜面の角度は、例えば、法線Ｒと光軸Ｐとの為す角度が約２０〜３０°となる角度である。このように、ＰＤ実装面２２ａが傾斜面となっているため、モニタ用ＰＤ７の前面７ａも上記光軸Ｐに対する傾斜面となっているので、ＬＤ６の他端面６ｃからの光がモニタ用ＰＤ７の前面７ａで反射されてしまってＬＤ６への戻り光となることがない。
【００１１】
ところで、この光モジュール１の、第１のリードピン２２上に実装されたモニタ用ＰＤ７にワイヤボンディングするときは、例えば、図１０（Ａ）に示すように、ボンディングのしやすさを考慮し、ワイヤＷが通されたキャピラリＣの軸ＣＰとボンディング対象のモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とが垂直になるよう、キャピラリＣに対してステム２を傾ける。そして、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをモニタ用ＰＤ７の前面７ａに押し当て、ボンディングを行う。
また、上述のモニタ用ＰＤ７へのワイヤボンディング後に第２のリードピン２３にワイヤボンディングするときは、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、ステム２の傾きを図１０（Ａ）の状態で維持したまま、キャピラリＣを駆動し、ワイヤＷを第２のリードピン２３の上部側面に押し当て、ボンディングを行う。
【００１２】
しかし、図１０（Ａ），（Ｂ）のようにボンディングを行う場合、キャピラリＣの軸ＣＰと、第１（第２）のリードピン２２（２３）のステムベース２１への取付軸Ｐ１（Ｐ２）とが平行でないので、ボンディングの際のキャピラリを介した荷重や超音波によるエネルギーが第１（第２）のリードピン２２（２３）の撓みによって逃げるため、安定したボンディングを行い難い。
【００１３】
本発明は、上述のような実情を鑑み、光モジュールのパッケージを構成するステムに取付けられたリードピン、または、そのリードピンに取付けられた素子へのワイヤのボンディングを安定して行うことができるワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のワイヤボンディング装置は、ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うものであって、ステムホルダが、ステムを位置決めして装着したときに、リードピンの上方側部に当接する当て付け部材を有し、ボンディングを行う際に、ステムホルダが、当て付け部材がキャピラリの押圧力に抗してリードピンを支える位置に傾動されることを特徴とする。
【００１５】
また、ステムホルダが、リードピン毎に当て付け部材を有することが好ましく、当て付け部材が、リードピンに弾性的に当接することも好ましい。さらに、当て付け部材が板バネによる弾性力によりリードピンに弾性的に当接する形態でもよい。
【００１６】
また、本発明のワイヤボンディング方法は、ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、ステムをステムホルダで保持しワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うものであって、ステムホルダにステムを位置決めして装着し、リードピンの上方側部に当て付け部材を当接させ、ボンディングを行う際に、ステムホルダを傾動させて当て付け部材がキャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キャピラリを駆動しリードピンまたはリードピン上の素子にワイヤを押し当てボンディングを行う際に、キャピラリの押圧力に抗してリードビンをステムホルダの当て付け部材で支えるため、リードピンが撓むことがないので、ワイヤボンディングを安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるワイヤボンディング装置の概要を説明する図である。
【図２】本発明のワイヤボンディング装置のステムホルダについて説明する図である。
【図３】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンまたは該リードピン上の素子にワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図４】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンにワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図５】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンにワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図６】ステムホルダの第２及び第３の当て付け部材の他の例を説明する図である。
【図７】本発明の課題を説明する光モジュールの一例の外観図である。
【図８】図７の光モジュールの要部を示す図である。
【図９】図７の光モジュールの要部を示す図である。
【図１０】本発明の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すようには、本発明のワイヤボンディング装置は、光モジュールのステムに固定されたリードピンや、該リードピンに実装された素子の電極、ステム上に実装された素子の電極に、ワイヤをボンディングするもので、ボンディングアーム８１と、駆動装置８２と、ＸＹステージ８３と、ボンディングステージ８４とを備える。
【００２０】
ボンディングアーム８１は、その軸心にワイヤが通されるキャピラリ８１ａを先端に有し、その駆動装置８２は、後述のようにボンディングステージ８４上に配置される光モジュールのステムに対してキャピラリ８１ａを近づけたり遠ざけたりするため、ボンディングアーム８１を鉛直方向（Ｚ方向）に駆動する。ＸＹステージ８３は、ボンディングアーム８１及び駆動装置８２からなるボンディングヘッドを搭載して当該ヘッドを水平面内（ＸＹ平面内）で移動させ位置決めする。
【００２１】
ボンディングステージ８４は、ワイヤのボンディングが行われるステムを配置するもので、ステムを装着するステムホルダ８４ａが、ＸＹステージを設置しているベース（基台）８４ｂに取付けられて成る。また、ボンディングステージ８４には、ステムホルダ８４ａに装着されたステム上のボンディング対象面に所望の角度でキャピラリ（ワイヤ）を押し当てることができるように、ステムホルダ８４ａをベース８４ｂに対して傾動させる傾動機構（不図示）が設けられている。
【００２２】
以上のような構成からなるワイヤボンディング装置８を用いて、ステム上の２点をワイヤにより接続する場合は、まず、ＸＹステージ８３及び上記傾動機構を動かすことで、キャピラリ８１ａに対するボンディング面の角度を調節し、第１ボンディング点上にキャピラリ８１ａを位置決めする。そして、駆動装置８２によりボンディングアーム８１を駆動してキャピラリ８１ａを下降させ、キャピラリ８１ａの先端のワイヤを第１ボンディング点（始点）に押し当てる。この状態で、不図示のヒータや超音波励起手段を用いて、荷重・熱・超音波をワイヤに加えて最初のボンディングが行われる。
【００２３】
このボンディングが終わると、ボンディングアーム８１の昇降動作、ＸＹステージ８３、傾動機構の動作が適宜行われ、所定のループコントロールにしたがってワイヤが引き出され、同様に第２ボンディング点（終点）へボンディングが行われる。また、その後、ボンディングアーム８１を上昇させることで、ワイヤが切断され、これにより、ステム上の２点のワイヤ接続が完了する。
【００２４】
続いて、図２を用い、前述の図８を参照し、本発明のワイヤボンディング装置の特徴部に関わるステムホルダについて説明する。図２（Ａ）は、ステムホルダを鉛直方向上側から見た様子を示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のステムホルダを当て付け部材の図示を省略して示す図、図２（Ｃ）は、ＰＤ等の電子素子が実装されたステムをステムホルダに装着させるときの様子を示す図、図２（Ｄ）は、ステムがステムホルダに装着され固定されたときの様子を示す図である。なお、図２（Ｃ），（Ｄ）では、ステム上のＬＤやサブマウント、ヒートシング等の図示を省略している。
【００２５】
ステムホルダ８４ａは、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ステム２が装着されるホルダ本体８４ｃ、及び、ホルダ本体８４ｃとの間で当該ホルダ本体８４ｃに装着されたステムをクランプし固定するステム押さえプレート８４ｄを有する。
【００２６】
ホルダ本体８４ｃは、支持部８４ｅと、例えば、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３とを有する。
支持部８４ｅは、ステム２を支持するもので、ステム２のステムベース２１の底面２１ｂを支持する支持壁８４ｇと、ホルダ本体８４ｃにステム２が装着されたときにそのステムベース２１の側面２１ｃと接するガイド壁８４ｈとから成る。
支持壁８４ｇには、ホルダ本体８４ｃにステム２を装着するときに、ステム２の底面２１ｂから突出する第１〜第３のリードピン２２〜２４と当該支持壁８４ｇが干渉しないように切り欠き部８４ｉが形成されている。また、ガイド壁８４ｈの中央には、ステムベース２１の側面２１ｃに形成された位置決め凹所２１ｄと係合する位置決め突起（位置決め部）８４ｊが、切り欠き部８４ｉに向けて突出するように形成されている。
【００２７】
第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３はそれぞれ、ホルダ本体８４ｃに装着されたステム２の第１〜第３のリードピン２２〜２４に当て付けられるものである。これら当て付け部材８４ｆ１〜３は、ホルダ本体８４ｃの固定壁８４ｋに対して、ステム２の装着方向に弾性部材８４ｍにより移動可能に取付けられ、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側面に当接する。このようにして、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３は、ホルダ本体８４ｃの一定の位置に設けられている。
また、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３はそれぞれ、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側面に対応した形状を有しており、第１のリードピン２２の形状が他のリードピン２３，２４の形状と異なっているので、第１の当て付け部材８４ｆ１の形状は、他の当接ヘッド８４ｆ２，８４ｆ３と異なった形状となっている。
【００２８】
ステム押さえプレート８４ｄは、ホルダ本体８４ｃへのステム２の装着、装着されたステム２の取り外しが可能なように、ホルダ本体８４ｃに対して近づけたり離間させたりできるようになっている。
【００２９】
上述のステムホルダ８４ａにステム２を装着・固定（クランプ）するには、図２（Ｃ）のように、ステムベース２１の位置決め凹所２１ｄがホルダ本体８４ｃの位置決め突起８４ｊとが対向するようにステム２の向きを合わせ、ステム２を、ホルダ本体８４ｃの支持壁８４ｇ上をスライドさせてゆく。そして、図２（Ｄ）のように、ステムベース２１の位置決め凹所２１ｄとホルダ本体８４ｃの位置決め突起８４ｊとが係合した状態で、ステム押さえプレート８４ｄとホルダ本体８４ｃでステム２を挟持する。これにより、ステム２は、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側部にそれぞれ第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３が当接された状態で、ステムホルダ８４ａに固定される。
【００３０】
以下では、図３〜図５を用いて、図７及び図８の光モジュールの作製のため図２のステムホルダに固定のステム上で行うワイヤボンディングについて説明する。
図７及び図８の光モジュールの作製のためには、（１）第１のリードピン２２に実装されたモニタ用ＰＤ７と第２のリードピン２３とのワイヤ接続、（２）ＬＤ６と第１のリードピン２２とのワイヤ接続、（３）サブマウント５と第３のリードピン２４とのワイヤ接続、が必要である。
【００３１】
（１）第１のリードピン２２上のモニタ用ＰＤ７と第２のリードピン２３とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とし、終点を第２のリードピン２３の上端側面として行われる。
モニタＰＤの前面７ａの電極へのワイヤのボンディングは、図２のステムホルダ８４ａを傾け、図３（Ａ）のように、キャピラリＣの軸ＣＰとボンディング対象のモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをモニタ用ＰＤ７の前面７ａに押し当てて行われる。このボンディングの際、第１の当て付け部材８４ｆ１もステム２と共に傾けられる（傾斜される）。
【００３２】
それによって、第１のリードピン２２上のモニタ用ＰＤ７に対するキャピラリＣの押圧力に抗して、第１のリードピン２２を第１の当て付け部材８４ｆ１で支えることができる。第１の当て付け部材８４ｆ１は、第１のリードピン２２のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、キャピラリＣの軸ＣＰと第１のリードピン２２のステムベース２１への取付軸Ｐ１とが一致していなくても、第１のリードピン２２の撓みが発生しないので、モニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極にワイヤＷを安定してボンディングすることができる。
【００３３】
続いて行われる第２のリードピンの上端側面へのワイヤのボンディングは、図３（Ａ）の状態でステムホルダ８４ａの角度を維持したまま行われる。上記角度を維持していては、図３（Ｂ）のように、キャピラリＣの軸ＣＰと第２のリードピン２３の取付け軸Ｐ２とが一致しないが、このままの状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第２のリードピン２３の上端側面に押し当てて、ボンディングが行われる。
【００３４】
このボンディングの際、第２の当て付け部材８４ｆ２もステム２と共に傾けられている。そのため、第２のリードピン２３に対するキャピラリＣの押圧力に抗して、第２のリードピン２２を第２の当て付け部材８４ｆ２で支えることができる。第２の当て付け部材８４ｆ２は、第２のリードピン２３のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、第２のリードピン２３の撓みを防止し、当該リードピン２３にワイヤを安定してボンディングできる。
【００３５】
（２）ＬＤ６と第１のリードピン２２とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をＬＤ６の上面６ｂの電極とし、終点を第１のリードピン２２の上面２２ｂとして行われる。
図示は省略するが、ＬＤ６の上面６ｂの電極へのワイヤのボンディングは、キャピラリＣの軸ＣＰとＬＤ６の上面６ｂの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをＬＤ６の上面６ｂに押し当てて行われる。
【００３６】
続いて行われる第１のリードピン２２の上面２２ｂへのワイヤのボンディングは、ステムホルダ８４ａの角度を変えずに、図４のように、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第１のリードピン２２の上面２２ｂに押し当てて行われる。ステムホルダ８４ａの角度を変えない場合、ボンディングの際にキャピラリＣの軸ＣＰと第１のリードピン２２の取付軸Ｐ１とが一致していないことにより、第１のリードピン２２に撓みが発生する恐れがある。
【００３７】
しかし、本発明のボンディング装置では、このボンディングの際、第１のリードピン２２の上面２２ｂに対するキャピラリＣの押圧力に抗して、当該リードピン２２を第１の当て付け部材８４ｆ１で支えることができる。第１の当て付け部材８４ｆ１は、第１のリードピン２２のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、第１のリードピン２２の撓みを防止し、当該リードピン２２にワイヤを安定してボンディングできる。
【００３８】
（３）サブマウント５と第３のリードピン２４とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をサブマウント５の上面５ａの電極とし、終点を第３のリードピン２４の上面２４ａとして行われる。
【００３９】
図示は省略するが、サブマウント５の上面５ａの電極へのワイヤのボンディングは、キャピラリＣの軸ＣＰとサブマウント５の上面５ａの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをサブマウント５の上面５ａに押し当てて行われる。
【００４０】
続いて行われる第３のリードピン２４の上面２４ａへのワイヤのボンディングは、ステムホルダ８４ａの角度を変えずに、図５のように、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第３のリードピン２４の上面２４ａに押し当てて行われる。このボンディングの際、第３のリードピン２４が長いため、当該リードピン２４が揺れ、荷重と超音波が逃げてきちんとボンディングできないことが想定されるが、本発明のボンディング装置では、第３の当て付け部材８４ｆ３で、第３のリードピン２４の側面を支えているので、上述のようなことは生じない。
【００４１】
なお、上記（１）〜（３）のワイヤボンディングを行う順番は任意であるが、（２），（３）は、ステムホルダ８４ａの基台８４ｂに対する角度が同じであるので、続けて（または同時に）行うことが好ましい。また、（１）〜（３）におけるワイヤボンディングの始点と終点は入れ替えても良い。
【００４２】
上述の例の第２及び第３の当て付け部材８４ｆ２，８４ｆ３は、それぞれ、直方体形状となっているが、図６の第２及び第３の当て付け部材８４ｆ’２，８４ｆ’３で示すように、第２及び第３のリードピン２３，２４に応じた形状、具体的にはこれらリードピン２３，２４を囲う形状となっていてもよい。この形状であれば、キャピラリＣ（ワイヤＷ）の押し当て方向のリードピンの撓みだけでなく、当該押し当て方向と垂直方向（左右）への撓みも防止できる。
【００４３】
なお、上述の例では、各リードピンに当て付け部材が弾性的に当接する形態であったが、非弾性的に当接する形態であってもよい。ただし、弾性的に支持する形態であれば、各リードピンの取付け位置のバラツキを吸収することができるため、各リードピンを所定の範囲の力で当接することができるので、当て付ける力が強すぎリードピンのハーメチックシール部に応力が掛かりリークが起きたりすることを回避することができる。当て付け部材に用いる弾性部材は、ボンディングの際にリードピンが撓まず、かつ、上記リークが起きない範囲の力でリードピンに当接するよう設計する。弾性部材としては、ステムの外径がΦ５．６ｍｍと小さく、リードピンも小さいため、板バネを用いるよい。なお、板バネを用いるのであれば、弾性部材と当て付け部材とを板金材料から一体的に作製することもできる。
【００４４】
また、上述の例は、リードピン毎に一つの当て付け部材を有する形態であったが、一つの当て付け部材が複数のリードピンに当接しボンディングの際に上述のように支持する形態であってもよい。ただし、リードピン毎に一つの当接部材を有する形態であれば、各リードピンの取付け位置のバラツキを吸収できる。
【００４５】
以上のように、本発明によれば、キャピラリを駆動しリードピンまたはリードピン上の素子にワイヤを押し当てボンディングを行う際に、キャピラリの押圧力に抗してリードビンをステムホルダの当て付け部材で支えるため、リードピンが撓むことがないので、ボンディングを安定して行うことができる。本発明は、図８の光モジュールのように、リードピンに素子を実装したりする結果リードピンが長くなっている形態の光モジュールの作製を目的とした、ワイヤボンディングに好適に用いられる。このようにリードピンが長いと、ボンディングの際のキャピラリの押圧力によりリードピンが撓みやすいためである。
【符号の説明】
【００４６】
８…ワイヤボンディング装置、８１…ボンディングアーム、８１ａ…キャピラリ、８２…駆動装置、８３…ＸＹステージ、８４…ボンディングステージ、８４ａ…ステムホルダ、８４ｂ…ベース（基台）、８４ｃ…ホルダ本体、８４ｄ…ステム押さえプレート、８４ｅ…支持部、８４ｆ１〜３…第１〜第３の当て付け部材、８４ｇ…支持壁、８４ｈ…ガイド壁、８４ｉ…切り欠き部、８４ｊ…位置決め突起、８４ｋ…固定壁、８４ｍ…弾性部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールのパッケージを構成するステムに取付けられたリードピン、または、そのリードピン上に取付けられた電子素子へのワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号光を送信及び／又は受信する光モジュールには、光電変換素子等の素子が実装されるステムと、該ステムの上記素子の実装部分を被うキャップと、から成るＣＡＮパッケージを用いるものがある。この光モジュールにおいては、ステムに、ＣＡＮパッケージ内部の電子素子と外部回路とを電気接続するリードピンが貫通して取付けられる。また、リードピンと電子素子等との電気接続にはワイヤが用いられ、リードピンや電子素子へのワイヤボンディングには、ワイヤが通されるキャピラリを駆動し、ワイヤをボンディング対象に押し付けてボンディングするボールボンディングが用いられる（例えば、特許文献１参照）。なお、低温でボールボンディングを行う方式として、熱と荷重に加えて、超音波を併用する方式が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＡＮパッケージを用いた光モジュールとして、例えば、図７〜９に示すものが考えられる。図７は光モジュールの外観図であり、図８（Ａ）は図７の光モジュールのパッケージ内の要部を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の部分拡大図である。なお、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）で図示を省略したワイヤが図示されている。図９は、図７の光モジュールのパッケージ内の要部を側方から見た状態を示す図である。
図７の光モジュール１は、略円板状の金属製のステムベース２１に後述の第１〜第３のリードピン２２〜２４が固定されて成るステム２と、集光レンズ３１が取付けられたキャップ３と、を備える。ステム２とキャップ３とからＣＡＮパッケージが構成されている。
【０００５】
光モジュール１では、図８（Ａ）に示すように、端面発光型のレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）６が、サブマウント５の上面５ａに形成された金属パターン上に導電性接着材を用いて実装される。これにより、ＬＤ６はヒートシンク４及びサブマウント５を介してステムベース２１上に実装される。このＬＤ６は、ステムベース２１の上面２１ａに平行な光軸を有する光をその一端面６ａ及び他端面から出力する。一端面６ａからの光は、図示しない反射部材により反射され、図７の集光レンズ３１を介して外部に出力される。また、光モジュール１では、ＬＤ６の他端面からの光を受光するモニタ用フォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）７が第１のリードピン２２上に実装される。
【０００６】
上記の光モジュールにおいて、ＬＤ６への電気信号の供給やモニタ用ＰＤ７からの電気信号の取り出しは、第１〜第３のリードピン２２〜２４により行われる。これらリードピン２２〜２４は、ステムベース２１を貫通して取付けられる。
また、これらリードピン２２〜２４のうち、第１のリードピン２２は、ＬＤ６の他端面からの光の出射方向に配されており、モニタ用ＰＤ７が実装されるＰＤ実装面２２ａを有する。
【０００７】
各リードピン２２〜２４とＬＤ６やモニタ用ＰＤ７の各電極との電気接続は、図８（Ｂ）に示すように行われる。すなわち、第１のリードピン２２とモニタ用ＰＤ７の裏面の第１の電極との電気接続は、ＰＤ実装面２２ａ上にモニタ用ＰＤ７を導電性接着材等を用いて固定することにより行われる。第１のリードピン２２とＬＤの上面６ｂの第３の電極との電気接続は、これらにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。また、第２のリードピン２３と、モニタ用ＰＤ７の表面７ａの第２の電極との電気接続は、これらにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。そして、第３のリードピン２４とＬＤ６の下面の第４の電極との電気接続は、ＬＤ６が実装されたサブマウント５の上面５ａ上の金属パターンと第３のリードピン２４とにそれぞれワイヤをボンディングすることにより行われる。
【０００８】
以上のような電気接続を行うことにより、光モジュール１では、第１及び第３のリードピン２２，２４を介して外部回路から入力された電気信号をＬＤ６で光信号に変換し、ＬＤ６の一端面６ａからの光信号を反射部材で反射させ、キャップ３の集光レンズ３１を介して外部に送出する。その一方で、ＬＤ６の他端面からの光信号を、モニタ用ＰＤ７で受光し電気信号に変換して、モニタ信号として、第１及び第２のリードピン２２，２３を介して外部に取り出している。
【０００９】
この光モジュールでは、上述のように、ＬＤの後方光の出射方向に配した第１のリードピン上に直接モニタ用ＰＤを実装しているため、モニタ用ＰＤ７を他の部分に実装していた場合に比べ、ヒートシンクやＴＥＣをモニタ用ＰＤの分、大きくしたりできる。また、モニタ用ＰＤを実装していた部分に他の素子を実装することもできる。
【００１０】
また、図９に示すように、ＬＤ６の他端面６ｃからの光の光軸Ｐと交わる位置に形成されているＰＤ実装面２２ａは、その法線Ｒが上記光軸Ｐと平行となっておらず、上記光軸Ｐに対する傾斜面となっている。傾斜面の角度は、例えば、法線Ｒと光軸Ｐとの為す角度が約２０〜３０°となる角度である。このように、ＰＤ実装面２２ａが傾斜面となっているため、モニタ用ＰＤ７の前面７ａも上記光軸Ｐに対する傾斜面となっているので、ＬＤ６の他端面６ｃからの光がモニタ用ＰＤ７の前面７ａで反射されてしまってＬＤ６への戻り光となることがない。
【００１１】
ところで、この光モジュール１の、第１のリードピン２２上に実装されたモニタ用ＰＤ７にワイヤボンディングするときは、例えば、図１０（Ａ）に示すように、ボンディングのしやすさを考慮し、ワイヤＷが通されたキャピラリＣの軸ＣＰとボンディング対象のモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とが垂直になるよう、キャピラリＣに対してステム２を傾ける。そして、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをモニタ用ＰＤ７の前面７ａに押し当て、ボンディングを行う。
また、上述のモニタ用ＰＤ７へのワイヤボンディング後に第２のリードピン２３にワイヤボンディングするときは、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、ステム２の傾きを図１０（Ａ）の状態で維持したまま、キャピラリＣを駆動し、ワイヤＷを第２のリードピン２３の上部側面に押し当て、ボンディングを行う。
【００１２】
しかし、図１０（Ａ），（Ｂ）のようにボンディングを行う場合、キャピラリＣの軸ＣＰと、第１（第２）のリードピン２２（２３）のステムベース２１への取付軸Ｐ１（Ｐ２）とが平行でないので、ボンディングの際のキャピラリを介した荷重や超音波によるエネルギーが第１（第２）のリードピン２２（２３）の撓みによって逃げるため、安定したボンディングを行い難い。
【００１３】
本発明は、上述のような実情を鑑み、光モジュールのパッケージを構成するステムに取付けられたリードピン、または、そのリードピンに取付けられた素子へのワイヤのボンディングを安定して行うことができるワイヤボンディング装置及びワイヤボンディング方法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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のワイヤボンディング装置は、ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うものであって、ステムホルダが、ステムを位置決めして装着したときに、リードピンの上方側部に当接する当て付け部材を有し、ボンディングを行う際に、ステムホルダが、当て付け部材がキャピラリの押圧力に抗してリードピンを支える位置に傾動されることを特徴とする。
【００１５】
また、ステムホルダが、リードピン毎に当て付け部材を有することが好ましく、当て付け部材が、リードピンに弾性的に当接することも好ましい。さらに、当て付け部材が板バネによる弾性力によりリードピンに弾性的に当接する形態でもよい。
【００１６】
また、本発明のワイヤボンディング方法は、ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、ステムをステムホルダで保持しワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うものであって、ステムホルダにステムを位置決めして装着し、リードピンの上方側部に当て付け部材を当接させ、ボンディングを行う際に、ステムホルダを傾動させて当て付け部材がキャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キャピラリを駆動しリードピンまたはリードピン上の素子にワイヤを押し当てボンディングを行う際に、キャピラリの押圧力に抗してリードビンをステムホルダの当て付け部材で支えるため、リードピンが撓むことがないので、ワイヤボンディングを安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるワイヤボンディング装置の概要を説明する図である。
【図２】本発明のワイヤボンディング装置のステムホルダについて説明する図である。
【図３】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンまたは該リードピン上の素子にワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図４】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンにワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図５】図２のステムホルダに固定されたステムのリードピンにワイヤをボンディングするときの様子を示す図である。
【図６】ステムホルダの第２及び第３の当て付け部材の他の例を説明する図である。
【図７】本発明の課題を説明する光モジュールの一例の外観図である。
【図８】図７の光モジュールの要部を示す図である。
【図９】図７の光モジュールの要部を示す図である。
【図１０】本発明の課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示すようには、本発明のワイヤボンディング装置は、光モジュールのステムに固定されたリードピンや、該リードピンに実装された素子の電極、ステム上に実装された素子の電極に、ワイヤをボンディングするもので、ボンディングアーム８１と、駆動装置８２と、ＸＹステージ８３と、ボンディングステージ８４とを備える。
【００２０】
ボンディングアーム８１は、その軸心にワイヤが通されるキャピラリ８１ａを先端に有し、その駆動装置８２は、後述のようにボンディングステージ８４上に配置される光モジュールのステムに対してキャピラリ８１ａを近づけたり遠ざけたりするため、ボンディングアーム８１を鉛直方向（Ｚ方向）に駆動する。ＸＹステージ８３は、ボンディングアーム８１及び駆動装置８２からなるボンディングヘッドを搭載して当該ヘッドを水平面内（ＸＹ平面内）で移動させ位置決めする。
【００２１】
ボンディングステージ８４は、ワイヤのボンディングが行われるステムを配置するもので、ステムを装着するステムホルダ８４ａが、ＸＹステージを設置しているベース（基台）８４ｂに取付けられて成る。また、ボンディングステージ８４には、ステムホルダ８４ａに装着されたステム上のボンディング対象面に所望の角度でキャピラリ（ワイヤ）を押し当てることができるように、ステムホルダ８４ａをベース８４ｂに対して傾動させる傾動機構（不図示）が設けられている。
【００２２】
以上のような構成からなるワイヤボンディング装置８を用いて、ステム上の２点をワイヤにより接続する場合は、まず、ＸＹステージ８３及び上記傾動機構を動かすことで、キャピラリ８１ａに対するボンディング面の角度を調節し、第１ボンディング点上にキャピラリ８１ａを位置決めする。そして、駆動装置８２によりボンディングアーム８１を駆動してキャピラリ８１ａを下降させ、キャピラリ８１ａの先端のワイヤを第１ボンディング点（始点）に押し当てる。この状態で、不図示のヒータや超音波励起手段を用いて、荷重・熱・超音波をワイヤに加えて最初のボンディングが行われる。
【００２３】
このボンディングが終わると、ボンディングアーム８１の昇降動作、ＸＹステージ８３、傾動機構の動作が適宜行われ、所定のループコントロールにしたがってワイヤが引き出され、同様に第２ボンディング点（終点）へボンディングが行われる。また、その後、ボンディングアーム８１を上昇させることで、ワイヤが切断され、これにより、ステム上の２点のワイヤ接続が完了する。
【００２４】
続いて、図２を用い、前述の図８を参照し、本発明のワイヤボンディング装置の特徴部に関わるステムホルダについて説明する。図２（Ａ）は、ステムホルダを鉛直方向上側から見た様子を示す図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のステムホルダを当て付け部材の図示を省略して示す図、図２（Ｃ）は、ＰＤ等の電子素子が実装されたステムをステムホルダに装着させるときの様子を示す図、図２（Ｄ）は、ステムがステムホルダに装着され固定されたときの様子を示す図である。なお、図２（Ｃ），（Ｄ）では、ステム上のＬＤやサブマウント、ヒートシング等の図示を省略している。
【００２５】
ステムホルダ８４ａは、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ステム２が装着されるホルダ本体８４ｃ、及び、ホルダ本体８４ｃとの間で当該ホルダ本体８４ｃに装着されたステムをクランプし固定するステム押さえプレート８４ｄを有する。
【００２６】
ホルダ本体８４ｃは、支持部８４ｅと、例えば、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３とを有する。
支持部８４ｅは、ステム２を支持するもので、ステム２のステムベース２１の底面２１ｂを支持する支持壁８４ｇと、ホルダ本体８４ｃにステム２が装着されたときにそのステムベース２１の側面２１ｃと接するガイド壁８４ｈとから成る。
支持壁８４ｇには、ホルダ本体８４ｃにステム２を装着するときに、ステム２の底面２１ｂから突出する第１〜第３のリードピン２２〜２４と当該支持壁８４ｇが干渉しないように切り欠き部８４ｉが形成されている。また、ガイド壁８４ｈの中央には、ステムベース２１の側面２１ｃに形成された位置決め凹所２１ｄと係合する位置決め突起（位置決め部）８４ｊが、切り欠き部８４ｉに向けて突出するように形成されている。
【００２７】
第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３はそれぞれ、ホルダ本体８４ｃに装着されたステム２の第１〜第３のリードピン２２〜２４に当て付けられるものである。これら当て付け部材８４ｆ１〜３は、ホルダ本体８４ｃの固定壁８４ｋに対して、ステム２の装着方向に弾性部材８４ｍにより移動可能に取付けられ、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側面に当接する。このようにして、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３は、ホルダ本体８４ｃの一定の位置に設けられている。
また、第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３はそれぞれ、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側面に対応した形状を有しており、第１のリードピン２２の形状が他のリードピン２３，２４の形状と異なっているので、第１の当て付け部材８４ｆ１の形状は、他の当接ヘッド８４ｆ２，８４ｆ３と異なった形状となっている。
【００２８】
ステム押さえプレート８４ｄは、ホルダ本体８４ｃへのステム２の装着、装着されたステム２の取り外しが可能なように、ホルダ本体８４ｃに対して近づけたり離間させたりできるようになっている。
【００２９】
上述のステムホルダ８４ａにステム２を装着・固定（クランプ）するには、図２（Ｃ）のように、ステムベース２１の位置決め凹所２１ｄがホルダ本体８４ｃの位置決め突起８４ｊとが対向するようにステム２の向きを合わせ、ステム２を、ホルダ本体８４ｃの支持壁８４ｇ上をスライドさせてゆく。そして、図２（Ｄ）のように、ステムベース２１の位置決め凹所２１ｄとホルダ本体８４ｃの位置決め突起８４ｊとが係合した状態で、ステム押さえプレート８４ｄとホルダ本体８４ｃでステム２を挟持する。これにより、ステム２は、第１〜第３のリードピン２２〜２４の上端側部にそれぞれ第１〜第３の当て付け部材８４ｆ１〜３が当接された状態で、ステムホルダ８４ａに固定される。
【００３０】
以下では、図３〜図５を用いて、図７及び図８の光モジュールの作製のため図２のステムホルダに固定のステム上で行うワイヤボンディングについて説明する。
図７及び図８の光モジュールの作製のためには、（１）第１のリードピン２２に実装されたモニタ用ＰＤ７と第２のリードピン２３とのワイヤ接続、（２）ＬＤ６と第１のリードピン２２とのワイヤ接続、（３）サブマウント５と第３のリードピン２４とのワイヤ接続、が必要である。
【００３１】
（１）第１のリードピン２２上のモニタ用ＰＤ７と第２のリードピン２３とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とし、終点を第２のリードピン２３の上端側面として行われる。
モニタＰＤの前面７ａの電極へのワイヤのボンディングは、図２のステムホルダ８４ａを傾け、図３（Ａ）のように、キャピラリＣの軸ＣＰとボンディング対象のモニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをモニタ用ＰＤ７の前面７ａに押し当てて行われる。このボンディングの際、第１の当て付け部材８４ｆ１もステム２と共に傾けられる（傾斜される）。
【００３２】
それによって、第１のリードピン２２上のモニタ用ＰＤ７に対するキャピラリＣの押圧力に抗して、第１のリードピン２２を第１の当て付け部材８４ｆ１で支えることができる。第１の当て付け部材８４ｆ１は、第１のリードピン２２のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、キャピラリＣの軸ＣＰと第１のリードピン２２のステムベース２１への取付軸Ｐ１とが一致していなくても、第１のリードピン２２の撓みが発生しないので、モニタ用ＰＤ７の前面７ａの電極にワイヤＷを安定してボンディングすることができる。
【００３３】
続いて行われる第２のリードピンの上端側面へのワイヤのボンディングは、図３（Ａ）の状態でステムホルダ８４ａの角度を維持したまま行われる。上記角度を維持していては、図３（Ｂ）のように、キャピラリＣの軸ＣＰと第２のリードピン２３の取付け軸Ｐ２とが一致しないが、このままの状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第２のリードピン２３の上端側面に押し当てて、ボンディングが行われる。
【００３４】
このボンディングの際、第２の当て付け部材８４ｆ２もステム２と共に傾けられている。そのため、第２のリードピン２３に対するキャピラリＣの押圧力に抗して、第２のリードピン２２を第２の当て付け部材８４ｆ２で支えることができる。第２の当て付け部材８４ｆ２は、第２のリードピン２３のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、第２のリードピン２３の撓みを防止し、当該リードピン２３にワイヤを安定してボンディングできる。
【００３５】
（２）ＬＤ６と第１のリードピン２２とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をＬＤ６の上面６ｂの電極とし、終点を第１のリードピン２２の上面２２ｂとして行われる。
図示は省略するが、ＬＤ６の上面６ｂの電極へのワイヤのボンディングは、キャピラリＣの軸ＣＰとＬＤ６の上面６ｂの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをＬＤ６の上面６ｂに押し当てて行われる。
【００３６】
続いて行われる第１のリードピン２２の上面２２ｂへのワイヤのボンディングは、ステムホルダ８４ａの角度を変えずに、図４のように、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第１のリードピン２２の上面２２ｂに押し当てて行われる。ステムホルダ８４ａの角度を変えない場合、ボンディングの際にキャピラリＣの軸ＣＰと第１のリードピン２２の取付軸Ｐ１とが一致していないことにより、第１のリードピン２２に撓みが発生する恐れがある。
【００３７】
しかし、本発明のボンディング装置では、このボンディングの際、第１のリードピン２２の上面２２ｂに対するキャピラリＣの押圧力に抗して、当該リードピン２２を第１の当て付け部材８４ｆ１で支えることができる。第１の当て付け部材８４ｆ１は、第１のリードピン２２のキャピラリＣ側と反対側であって、キャピラリＣの軸ＣＰ上の位置を支えている。したがって、第１のリードピン２２の撓みを防止し、当該リードピン２２にワイヤを安定してボンディングできる。
【００３８】
（３）サブマウント５と第３のリードピン２４とのワイヤ接続
このワイヤ接続は、例えば、ワイヤボンディングの始点をサブマウント５の上面５ａの電極とし、終点を第３のリードピン２４の上面２４ａとして行われる。
【００３９】
図示は省略するが、サブマウント５の上面５ａの電極へのワイヤのボンディングは、キャピラリＣの軸ＣＰとサブマウント５の上面５ａの電極とが垂直にされた状態で、キャピラリＣを駆動してワイヤＷをサブマウント５の上面５ａに押し当てて行われる。
【００４０】
続いて行われる第３のリードピン２４の上面２４ａへのワイヤのボンディングは、ステムホルダ８４ａの角度を変えずに、図５のように、キャピラリＣを駆動してワイヤＷを第３のリードピン２４の上面２４ａに押し当てて行われる。このボンディングの際、第３のリードピン２４が長いため、当該リードピン２４が揺れ、荷重と超音波が逃げてきちんとボンディングできないことが想定されるが、本発明のボンディング装置では、第３の当て付け部材８４ｆ３で、第３のリードピン２４の側面を支えているので、上述のようなことは生じない。
【００４１】
なお、上記（１）〜（３）のワイヤボンディングを行う順番は任意であるが、（２），（３）は、ステムホルダ８４ａの基台８４ｂに対する角度が同じであるので、続けて（または同時に）行うことが好ましい。また、（１）〜（３）におけるワイヤボンディングの始点と終点は入れ替えても良い。
【００４２】
上述の例の第２及び第３の当て付け部材８４ｆ２，８４ｆ３は、それぞれ、直方体形状となっているが、図６の第２及び第３の当て付け部材８４ｆ’２，８４ｆ’３で示すように、第２及び第３のリードピン２３，２４に応じた形状、具体的にはこれらリードピン２３，２４を囲う形状となっていてもよい。この形状であれば、キャピラリＣ（ワイヤＷ）の押し当て方向のリードピンの撓みだけでなく、当該押し当て方向と垂直方向（左右）への撓みも防止できる。
【００４３】
なお、上述の例では、各リードピンに当て付け部材が弾性的に当接する形態であったが、非弾性的に当接する形態であってもよい。ただし、弾性的に支持する形態であれば、各リードピンの取付け位置のバラツキを吸収することができるため、各リードピンを所定の範囲の力で当接することができるので、当て付ける力が強すぎリードピンのハーメチックシール部に応力が掛かりリークが起きたりすることを回避することができる。当て付け部材に用いる弾性部材は、ボンディングの際にリードピンが撓まず、かつ、上記リークが起きない範囲の力でリードピンに当接するよう設計する。弾性部材としては、ステムの外径がΦ５．６ｍｍと小さく、リードピンも小さいため、板バネを用いるよい。なお、板バネを用いるのであれば、弾性部材と当て付け部材とを板金材料から一体的に作製することもできる。
【００４４】
また、上述の例は、リードピン毎に一つの当て付け部材を有する形態であったが、一つの当て付け部材が複数のリードピンに当接しボンディングの際に上述のように支持する形態であってもよい。ただし、リードピン毎に一つの当接部材を有する形態であれば、各リードピンの取付け位置のバラツキを吸収できる。
【００４５】
以上のように、本発明によれば、キャピラリを駆動しリードピンまたはリードピン上の素子にワイヤを押し当てボンディングを行う際に、キャピラリの押圧力に抗してリードビンをステムホルダの当て付け部材で支えるため、リードピンが撓むことがないので、ボンディングを安定して行うことができる。本発明は、図８の光モジュールのように、リードピンに素子を実装したりする結果リードピンが長くなっている形態の光モジュールの作製を目的とした、ワイヤボンディングに好適に用いられる。このようにリードピンが長いと、ボンディングの際のキャピラリの押圧力によりリードピンが撓みやすいためである。
【符号の説明】
【００４６】
８…ワイヤボンディング装置、８１…ボンディングアーム、８１ａ…キャピラリ、８２…駆動装置、８３…ＸＹステージ、８４…ボンディングステージ、８４ａ…ステムホルダ、８４ｂ…ベース（基台）、８４ｃ…ホルダ本体、８４ｄ…ステム押さえプレート、８４ｅ…支持部、８４ｆ１〜３…第１〜第３の当て付け部材、８４ｇ…支持壁、８４ｈ…ガイド壁、８４ｉ…切り欠き部、８４ｊ…位置決め突起、８４ｋ…固定壁、８４ｍ…弾性部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、前記ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うワイヤボンディング装置であって、
前記ステムホルダは、前記ステムを位置決めして装着したときに、前記リードピンの上方側部に当接する当て付け部材を有し、
前記ボンディングを行う際に、前記ステムホルダは、前記当て付け部材が前記キャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支える位置に傾動されることを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
前記ステムホルダは、前記リードピン毎に前記当て付け部材を有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記当て付け部材は、前記リードピンに弾性的に当接することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項４】
前記当て付け部材は、板バネによる弾性力により、前記リードピンに弾性的に当接することを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項５】
ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、前記ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うワイヤボンディング方法であって、
前記ステムホルダに前記ステムを位置決めして装着し、前記リードピンの上方側部に当て付け部材を当接させ、
前記ボンディングを行う際に、前記ステムホルダを傾動させて前記当て付け部材が前記キャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支えることを特徴とするワイヤボンディング方法。
【請求項１】
ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、前記ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うワイヤボンディング装置であって、
前記ステムホルダは、前記ステムを位置決めして装着したときに、前記リードピンの上方側部に当接する当て付け部材を有し、
前記ボンディングを行う際に、前記ステムホルダは、前記当て付け部材が前記キャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支える位置に傾動されることを特徴とするワイヤボンディング装置。
【請求項２】
前記ステムホルダは、前記リードピン毎に前記当て付け部材を有することを特徴とする請求項１に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項３】
前記当て付け部材は、前記リードピンに弾性的に当接することを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項４】
前記当て付け部材は、板バネによる弾性力により、前記リードピンに弾性的に当接することを特徴とする請求項３に記載のワイヤボンディング装置。
【請求項５】
ステムに取付けられた外部回路接続用のリードピン、又は該リードピン上に実装された電子部品に対して、前記ステムをステムホルダで保持し、ワイヤが通されたキャピラリを駆動してボンディングを行うワイヤボンディング方法であって、
前記ステムホルダに前記ステムを位置決めして装着し、前記リードピンの上方側部に当て付け部材を当接させ、
前記ボンディングを行う際に、前記ステムホルダを傾動させて前記当て付け部材が前記キャピラリの押圧力に抗して前記リードピンを支えることを特徴とするワイヤボンディング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２４５２６４（Ｐ２０１０−２４５２６４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２０３８（Ｐ２００９−９２０３８）
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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